|
30 изображения. Примеры таблиц квантования приведены в Рекомендации Т.81 [2]. Файл с большим количеством компонент может иметь много таблиц (при базовом режиме допускается не более двух матриц квантования: одна -для данных Y и другая для Сь и Сг). Каждый элемент матрицы -положительное целое число, не превышающее 255 и определяющее шаг квантования для соответствующего коэффициента. Квантованные значения вычисляются по формуле (1). C(u,v)=[F(u,v)±(Q(u,v)/2)]/Q(u,v), (2) где: C(u,v) коэффициент квантования; F(u,v) частотный коэффициент ДКП; Q(u,v) шаг квантования. После квантования результаты округляются. Квантование удаляет высокие частоты, представленные в исходном изображении и соответственно высокую детализацию. На этом этапе и происходят потери. Коэффициенты квантования определяют сжатие и качество восстановленного изображения. Далее в базовой системе значения квантованных коэффициентов АС и DC обрабатываются раздельно. Различные алгоритмы обработки предусмотрены из-за того, что DC коэффициент представляет при сжатии большую ценность, чем АС коэффициенты и несёт информацию о суммарной «энергии» блока. 5. Зигзаг-преобразование двумерного массива коэффициентов DC и АС в одномерную последовательность. После квантования получается новый блок 8x8 (рис. 3). Преобразование блока 8x8 происходит по зигзагу, числа в блоке 8x8 указывают порядок преобразования (рис. 1.4-1.6). В результате получается вектор с 64 коэффициентами (0..63), отсортированный по критерию пространственной частоты. Просмотр коэффициентов ДКП блока 8x8 ведется в порядке повышения пространственных частот и для группирования нулевых высокочастотных АС коэффициентов в конце массива. |
человеческий глаз не способен улавливать компоненты изображения, представленные высокочастотными коэффициентами. Уравнение, определяющее ПДКП 8*8 представляется в виде: гл. .л 1 /, Л I J..V ч (2х + 1)игс (2y+!)v« F(u»v) = т Cv X Sflfcy) cos гг co s —-----4 xii0 y=0 16 16 i\ где C“’C*=,/^2 для u>v = о, =1 для u, v^0; f(x,y) значения смещенных выборок на входе ПДКП; F(u,v) значения коэффициентов ПДКП; В результате ПДКП исходное изображение преобразуется в набор частот изменения яркости и оттенка. Эти частоты связаны с уровнем детализации изображения. Высокие частоты соответствуют высокому уровню детализации. Процесс ПДКП сам по себе не приводит к какому-либо сжатию изображения. Стандарт предусматривает применение различных алгоритмов ДКП. 4. Квантование. Равномерное квантование 64 коэффициентов ПДКП осуществляется с помощью соответствующей матрицы квантования, которая определяется для каждой компоненты кадра изображения и хранится в файле JPEG, так что шифратор может использовать либо стандартную таблицу, либо адаптивную таблицу для получения желаемой интенсивности сжатия для конкретного изображения. Примеры таблиц квантования приведены в Рекомендации Т.81 [2]. Файл с большим количеством компонент может иметь много таблиц (при базовом режиме допускается не более двух матриц квантования: одна -для данных Y и другая для Chи Сг). Каждый элемент матрицы -положительное целое число, не превышающее 255 и определяющее шаг квантования для соответствующего коэффициента. Квантованные значения вычисляются по формуле (1): C(u,v)=[F(u,v)±(Q(u,v)/2)]/Q(u,v), (2) 45 где: C(u,v) коэффициент квантования; F(u,v) частотный коэффициент ДКП; Q(u,v) шаг квантования. После квантования результаты округляются. Квантование удаляет высокие частоты, представленные в исходном изображении и соответственно высокую детализацию. На этом этапе и происходят потери. Коэффициенты квантования определяют сжатие и качество восстановленного изображения. Далее в базовой системе значения квантованных коэффициентов АС и DC обрабатываются раздельно. Различные алгоритмы обработки предусмотрены из-за того, что DC коэффициент представляет при сжатии большую ценность, чем АС коэффициенты и несёт информацию о суммарной «энергии» блока. 5. Зигзаг-преобразование двумерного массива коэффициентов DC АС в одномерную последовательность. После квантования получается новый блок 8x8 (рис. 3). Преобразование блока 8x8 происходит по зигзагу, числа в блоке 8x8 указывают порядок преобразования (рис. 3). В результате получается вектор с 64 коэффициентами (0..63), отсортированный по критерию пространственной частоты. Просмотр коэффициентов ДКП блока 8x8 ведется в порядке повышения пространственных частот и для группирования нулевых высокочастотных АС коэффициентов в конце массива. 6. Кодирование частотных коэффициентов. Поскольку DC коэффициенты имеют небольшое отличие от блока к блоку, каждый DC коэффициент сохраняется в виде разности: DIFF = DQ DCj.i, (3) где: DQ значение коэффициента DC в текущем блоке; DCj_i предсказанное значение DC коэффициента. На этом этапе применяется алгоритм разностного кодирования, который использует метод предсказания новых значений выборок по 46 |