1.3.2. Дискретное косинусное и перекрывающееся ортогональное преобразования
Использование дискретного косинусного преобразования для кодирования изображений стандартизировано в ряде международных стандартов: JPEG, MPEG и других. Его применение основано на представлении
изображения как источника с гауссовой статистикой. Для такого источника оптимальным является преобразование Карунена-Лоэва, у которого отсутствует быстрый алгоритм выполнения. Кроме того, оно требует знания статистики кодируемого сигнала. ДКП достаточно точно аппроксимирует преобразование Карунена-Лоэва. Обычно преобразование применяется не ко всему изображению, а только к его неперекрывающимся блокам размером 8х8 или 16х16. Блочное ДКП можно рассматривать как субполосное кодирование, при котором базисные функции плохо локализованы в частотной области. Рассматривая ДКП в контексте системы А-С, можно показать, что в коэффициентах преобразования будет иметь место элайзинг. Так как преобразование обратимое, этот элайзинг будет устранен на этапе синтеза. Однако если коэффициенты квантуются или отбрасываются (например, в схеме сжатия), элайзинг не устраняется и проявляется в виде артефакта блочности в реконструированном изображении.
Существует возможность уменьшения элайзинга в блочном ДКП. Для этого над коэффициентами из соседних блоков выполняется еще одно ортогональное преобразование. В результате получается перекрывающееся ортогональное преобразование (ПОП). Базисные функции соседних блоков этого преобразования перекрываются, а импульсные характеристики сужаются возле границ. Х.Малваром разработан быстрый алгоритм вычисления ПОП, имеющий аналогии с «бабочкой» при БПФ. Существенным недостатком ПОП является то, что оно делит спектр на равные субполосы, тогда как во многих случаях желательно иметь логарифмическое разбиение спектра.
