Главная > Цифровая обработка изображений. Книга 2
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

22.5.4. АДАПТИВНЫЕ КОДЕРЫ С ПРЕДСКАЗАНИЕМ

Как было отмечено выше, применение дельта-модуляции для кодирования изображений связано с поиском компромисса между искажениями двух типов: зернистостью и перегрузкой на склонах видеосигнала. Оба этих эффекта могут быть в определенной степени ослаблены путем адаптации шкалы квантования к характеристикам изображения в процессе кодирования. В случае быстрых изменений яркости вдоль строки развертки выгодно увеличить шаг квантования — это ослабит перегрузку на склонах. Если же яркость изменяется очень медленно, шаг квантования выгодно уменьшить для устранения зернистости. Такой подход лежит в основе ряда адаптивных систем кодирования с дельта-модуляцией и с ДИКМ [65-74]. Алгоритм квантования для кодирования с дельта-модуляцией, предложенный Винклером [65, 66], предусматривает удвоение шага квантования в том случае, когда зарегистрированы три дельта-сигнала одной полярности, следующие подряд, и снижение шага вдвое всякий раз, когда дельта-сигналы меняют знак. Теоретическое исследование этой процедуры привело Джайэнта [75] к заключению, что увеличение шага квантования следует производить в отношении, а уменьшение — в отношении . В принципе можно, конечно, распространить этот подход на случай ДИКМ, рассматривая возможность адаптивной расстановки всех восьми уровней квантования. Однако построение такого кодера затрудняется неизбежным дополнительным его усложнением, а также опасностью потери устойчивости системой в целом.

Другой подход к адаптивному кодированию с предсказанием заключается в двухрежимном кодировании. Кодер такой системы работает либо в режиме ДИКМ, либо в режиме дельта-модуляции. Если на протяжении нескольких отсчетов яркость изображения меняется достаточно плавно, то кодирование ведется в режиме дельта-модуляции; резкие изменения яркости вызывают переключение кодера в режим трехразрядной ДИКМ до тех пор, пока видеосигнал опять не примет более спокойный характер. Достаточно простой алгоритм переключения режимов состоит в том, чтобы переходить от дельта-модуляции к ДИКМ после трех идентичных дельта-сигналов, следующих подряд.

Таблица 22.5.1. Логическая схема образования кодовых комбинаций в двухрежимной системе с избыточной дискретизацией

Режим дельта-модуляции

Передаваемый код

+q     +q     +q

1     1     1    - Маркерные разряды

+q     +q     -q

1

+q     -q     -q

1

-q     +q     +q

1

-q     -q     +q

0

-q     +q     -q

0

+q     -q     -q

0

-q     -q     -q

0    0     0      - Маркерные разряды

После трех «единиц» подряд, обнаруженных в последовательности дельта-сигналов, передается одноразрядный маркерный знак «нуль»

После трех «нулей» подряд, обнаруженных 6 последовательности дельта-сигналов, передается одноразрядный маркерный знак «единица»

Сигнал для обратного переключения от ДИКМ к дельта-модуляции возникает в том случае, когда кодер работает в сущности вхолостую, используя свою 8-уровневую шкалу квантования лишь для переходов между уровнями  и . Основным преимуществом такого алгоритма является его простота: он не требует передачи специальных дополнительных сигналов для синхронизации переключений на приемной стороне. К сожалению, платой за это преимущество является запаздывание с переключением от дельта-модуляции к ДИКМ на три элемента, что может приводить к ощутимому эффекту перегрузки и соответствующим искажениям в передаче контуров. Более тонкая процедура двухрежимного кодирования была предложена Фраем, Шиндлером и Веттигером [74]. Чтобы повысить точность в определении момента перехода от дельта-модуляции к ДИКМ, здесь предусматривается избыточная дискретизация изображения с увеличением в 3 раза нормальной частоты отсчетов. Процесс переключения системы из режима дельта-модуляции в режим ДИКМ иллюстрирует табл. 22.5.1. Если в режиме дельта-модуляции, когда дискретизация избыточна, зарегистрированы три одинаковых дельта-сигнала подряд, передается пятиразрядная двоичная кодовая комбинация в соответствии с табл. 22.5.1. В остальных случаях для каждой тройки дельта-сигналов решение принимается «большинством голосов»: передается «единица», если два сигнала в тройке положительны, в противном случае передается «нуль». Возвращение от ДИКМ к дельта-модуляции производится при возникновении холостого хода, т. е. при прямом или обратном переходе от уровня  к уровню  в шкале квантования.

Рис. 22.5.11. Примеры адаптивного кодирования изображений посредством линейного предсказания: а — двухрежимное кодирование с затратой 2 дв. ед./эл.: б — двухрежимное кодирование с избыточной дискретизацией с затратой 2 дв. ед./эл.

Как показали эксперименты по изучению работы двухрежимного кодера в реальной телевизионной системе, такое же субъективное качество передачи, что и в трехразрядной системе ДИКМ, удается обеспечить при затрате в среднем около 2,0 дв. ед./эл. Метод имеет и недостатки, связанные с усложнением процессов кодирования и декодирования, а также с повышением по сравнению с системой ИКМ чувствительности к шумам канала связи. Кроме того, переменная длина кодовых слов ведет к необходимости буферного накопления данных.

На рис. 22.5.11 приведены фотоснимки, полученные путем цифрового моделирования системы двухрежимного кодирования в простом ее выполнении и с избыточной дискретизацией. По субъективным оценкам, двухрежимное кодирование дает значительно лучший результат, чем адаптивное кодирование с дельта-модуляцией, однако удваивает расход двоичных цифр. Простые системы двухрежимного кодирования не освобождают в полной мере от искажений типа перегрузки вблизи контуров изображения. Заметность таких искажений в двухрежимных системах с избыточной дискретизацией оказывается значительно меньшей.

 

1
Оглавление
email@scask.ru