Метод сжатия телевизионных изображений по стандарту JPEG

1.

1
Метод сжатия телевизионных изображений
по стандарту JPEG
Цель. Изучение метода сжатия ЦТВ неподвижных изображений с
потерями при записи с целью экономии объема запоминающих устройств.

2.

2
Структурная схема кодирования по стандарту JPEG
Изображение
Кодер JPEG
БДКП
Блок 8х8 пикселов
Квантователь
Таблица
Q
Кодер
Хаффмана
Таблица
кодов
Сжатые
видеоданные
Последовательность операций при кодировании включает:
разбиение изображения на блоки 8х8 пикселов;
- выполнение быстрого ДКП (БДКП) в каждом блоке;
- квантование полученных коэффициентов ДКП с использованием таблицы
коэффициентов квантования (таблица Q);
- энтропийное кодирование квантованных коэффициентов ДКП каждого
блока изображения.

3.

3
Шаг.1. Структурная схема формирователя потока
видеоданных YCrCb
E΄R
ER
КМ
ГК
EGG
E΄G
E΄Y
Y
MS
АЦП
E΄R-Y
CR
АЦП
ГК
YCrCb
EB
E΄B
E΄B-Y
ГК
CB
АЦП
НАС
Cинхроимпульсы
ФЦСИ
КАС
ГТИ
Y
0.299
0.587
0114
.
R
0
Cb
0.5 0.4187 0.0813 * G 128
Cr
01687
.
0.3313
0.5
B 128

4.

4
Шаг.2. Разбиение исходного изображения на матрицы 8х8
где
- отсчеты цветоразностных
сигналов CR, CB
- отсчеты сигнала яркости Y
Шаг.3.
Применение ДКП
Y [ u, v ]
1 n 1n 1
C( i , u ) C( j , v )
4 i 0 j 0
y[i , j ]
(2 i 1) u
C (i , u) A( u ) cos
2 n
1 , for u 0
A(u ) 2
1, for u 0

5.

5
Шаг.4
Квантование
На этом шаге осуществляется управление степенью сжатия,
и происходят самые большие потери.
Для каждой компоненты (Y, U и V), в общем случае, задается
своя матрица квантования q[u,v] (далее МК).
Y[ u, v ]
Yq[ u, v ] IntegerRound
q[ u, v ]

6.

6
Шаг.5
Переводим матрицу 8x8 в 64-элементный вектор при помощи
“зигзаг”-сканирования, т.е. берем элементы с индексами (0,0),
(0,1), (1,0), (2,0)...

7.

7
Шаг.6
Свертывание вектора с помощью алгоритма группового кодирования
1. RGB в
YUV
2. Дискретизация
YUV
3.
ДКП
4. Квантование
3-7. Операции
конвейера 3-7 для
матриц U и V
5. Зигзаг
сканирова
ние
6.
RLE
7. Сжатие
по
Хаффману

8.

8
Шаг.7
Структурная схема декодирования по стандарту JPEG
Изображение
Декодер JPEG
Декодер
Хаффман
а
Таблица
Деквантовател
ь
Обратное
БДКП
Таблица
кодов
Q
При декодировании энтропийного кода и при деквантовании
используются таблицы кодирования и таблицы коэффициентов
квантования, которые могут содержаться в одном файле со сжатым
изображением.

9.

9
Шаг.7
Заключение
1.Исследован метод сжатия изображений с потерями JPEG.
2. Рассмотрена структурная схема кодирования по стандарту JPEG,
включающая определенную последовательность операций, содержащую
…
3. Показан процесс разбиение изображения на блоки, где цветное
изображение может быть представлено в формате RGB, когда для
каждого пиксела задаются значения трех цветов.
4………………………….
5………………………………