Кодирование коэффициентов дискретно-косинусного преобразования

Следующим шагом после квантования коэффициентов ДКП яв­ляется преобразование матрицы этих коэффициентов в одномерную последовательность. Именно здесь окончательно реализуется про­цесс устранения избыточности, подготовка к которому проводилась на рассмотренных выше этапах ДКП и взвешенного квантования. Данное преобразование предусматривает объединение коэффициен­тов матрицы в определенные группы и применение затем так назы­ваемого энтропийного кодирования.

Алгоритм группирования (упорядочивания) коэффициентов ДКП существенно влияет на эффективность компрессии. Он заклю­чается в том, что в процессе сканирования преобразуемой во вре­менную последовательность чисел матрицы нулевые коэффициенты объединяются в максимально длинные серии. Тогда их описание мо­жет сводиться к лаконичной записи длины серии и ее местоположе­ния в матрице. Одним из вариантов такого алгоритма группирова­ния является зигзагообразное сканирование, при котором преобразо­вание начинается с левого верхнего угла матрицы и заканчивается в ее правом нижнем углу (рис. 1.11). Поскольку именно в правом нижнем углу сосредоточено большинство нулевых коэффициентов, такой порядок сканирования обеспечивает формирование наиболее длинных серий нулей, а следовательно, и самую компактную фор­му их передачи.

Рис. 1.11.Зигзаг-сканирование коэффици­ентов ДКП

Полученная в результате сканирования последовательность чи­сел подвергается упомянутому выше энтропийному кодированию или кодированию с переменной длиной слова. Наиболее употребимым из энтропийных кодов является код Хаффмана. Он основывается на том, что коды символов, обладающих большей вероятностью, описы­ваются меньшим числом бит, чем коды символов с меньшей вероятно­стью. Как было показано, после взвешенного квантования матрицы ДКП в последней преобладают числа с малыми амплитудами, и их целесообразно кодировать короткими словами. Большие амплиту­ды, характерные для левого верхнего угла матрицы, по сравнению с другими значениями коэффициентов встречаются реже, и им можно приписать символы с большим числом разрядов.

Эффективность энтропийного кода Хаффмана повышается так­же за счет того, что не требуется разделителей между символами. И хотя последние имеют различную битовую длину, они декодиру­ются единственным образом.

Поиск по сайту: