Цифровая обработка ТВ сигналов. Часть 2. Бобрешов А.М - 21 стр.

UptoLike

21
квантованного коэффициента, преобразованное в число с
переменным количеством бит . Правила этого преобразования аналогичны
используемым при кодировании постоянных составляющих , т.е.
коэффициенты с малыми абсолютными величинами представляются более
короткими последовательностями двоичных символов, а коэффициенты с
большими абсолютными величинами более длинными.
Таблица 8.3
k\l 0 1 2 3 4 5 6 7
0 0 1 5 6 14 15 27 28
1 2 4 7 13 16 26 29 42
2 3 8 12 17 25 30 41 43
3 9 11 18 24 31 40 44 53
4 10 19 23 32 39 45 52 54
5 20 22 33 38 46 51 55 60
6 21 34 37 47 50 56 59 61
7 35 36 48 49 57 58 62 63
Если в результате квантования получилось много нулевых и малых по
абсолютной величине коэффициентов, кодирование по такому методу ,
называемому «кодирование с бегущей длиной», дает значительный выигрыш,
так как, во - первых, уменьшается общее количество чисел, представляющий
кодируемый блок, а во - вторых, уменьшается число двоичных символов для
представления большинства чисел.
Таким образом, для каждого блока 8х8 пикселов матрица квантованных
коэффициентов ДКП оказалась преобразованной в последовательность
двоичных чисел (называемых в соответствии с терминологией теории
кодирования символами), которые затем подвергаются энтропийному
кодированию .
Чаще всего применяется кодирование по методу Хаффмена , который
заключается в построении такого кода с переменной длиной кодового слова,
что чаще встречающимся (т.е. более вероятным) символам ставятся в
соответствие более короткие кодовые слова, а реже встречающимся (менее
вероятным) символам более длинные кодовые слова. Это дает
дополнительный выигрыш в сжатии информации.
Кодирование по Хаффмену выполняется с помощью таблицы кодов, в
которой каждому символу кодируемой последовательности ставится в
соответствие кодовое слово . Стандарт JPEG предусматривает возможность
использования стандартной таблицы кодов «по умолчанию». Возможно и
построение таблицы кодов, наиболее эффективной для данного изображения . В
этом случае таблица кодов должна быть записана в файл, чтобы ее можно было
использовать при декодировании.
В процессе декодирования кода Хаффмена кодовые слова, считываемые из
файла сжатых видеоданных, преобразуются обратно в последовательность
чисел, по которым восстанавливаются значения квантованных коэффициентов
                                         21
кванто ванно го           ко эффициента, прео бразо ванно е       в     число    с
перем енны м ко личество м бит. П равила это го прео бразо вания анало гичны
испо льзу ем ы м   при ко диро вании по сто янны х           со ставляю щ их, т.е.
ко эффициенты с м алы м и абсо лю тны м и величинам и представляю тся бо лее
ко ро тким и по следо вательно стям и дво ичны х сим во ло в, а ко эффициенты с
бо льшим и абсо лю тны м и величинам и – бо лее длинны м и.

                                                          Т аблица 8.3
      k\l     0      1       2      3         4    5        6     7
      0       0      1       5      6         14   15       27    28
      1       2      4       7      13        16   26       29    42
      2       3      8       12     17        25   30       41    43
      3       9      11      18     24        31   40       44    53
      4       10     19      23     32        39   45       52    54
      5       20     22      33     38        46   51       55    60
      6       21     34      37     47        50   56       59    61
      7       35     36      48     49        57   58       62    63

Е сли в резу льтате кванто вания по лу чило сь м но го ну левы х и м алы х по
абсо лю тно й величине ко эффициенто в, ко диро вание по тако м у м ето ду ,
назы ваем о м у «ко диро вание с бегу щ ей длино й », дает значительны й вы игры ш,
так как, во -первы х, у м еньшается о бщ ее ко личество чисел, представляю щ ий
ко диру ем ы й бло к, а во -вто ры х, у м еньшается число дво ичны х сим во ло в для
представления бо льшинства чисел.
    Т аким о бразо м , для каждо го бло ка 8х8 пиксело в м атрица кванто ванны х
ко эффициенто в Д К П о казалась прео бразо ванно й в по следо вательно сть
дво ичны х чисел (назы ваем ы х в со о тветствии с терм ино ло гией тео рии
ко диро вания сим во лам и), ко то ры е затем по двергаю тся энтро пий но м у
ко диро ванию .
    Чащ е всего прим еняется ко диро вание по м ето ду Х аффм ена, ко то ры й
заклю чается в по стро ении тако го ко да с перем енно й длино й ко до во го сло ва,
что чащ е встречаю щ им ся (т.е. бо лее веро ятны м ) сим во лам ставятся в
со о тветствие бо лее ко ро ткие ко до вы е сло ва, а реже встречаю щ им ся (м енее
веро ятны м ) сим во лам – бо лее длинны е ко до вы е сло ва. Э то дает
до по лнительны й вы игры ш в сжатии инфо рм ации.
    К о диро вание по Х аффм ену вы по лняется с по м о щ ью таблицы ко до в, в
ко то ро й каждо м у сим во лу ко диру ем о й по следо вательно сти ставится в
со о тветствие ко до во е сло во . Стандарт JPEG преду см атривает во зм о жно сть
испо льзо вания стандартно й таблицы ко до в «по у м о лчанию ». В о зм о жно и
по стро ение таблицы ко до в, наибо лее эффективно й для данно го изо бражения. В
это м слу чае таблица ко до в до лжна бы тьзаписана в фай л, что бы ее м о жно бы ло
испо льзо ватьпри деко диро вании.
    В про цессе деко диро вания ко да Х аффм ена ко до вы е сло ва, считы ваем ы е из
фай ла сжаты х видео данны х, прео бразу ю тся о братно в по следо вательно сть
чисел, по ко то ры м во сстанавливаю тся значения кванто ванны х ко эффициенто в