Методы кодирования натуральных изображений

Кратко рассмотрим основные методы кодирования натуральных изображений.

1) Видеообъекты, представляющие собой прямоугольные изображения (например, обычные ТВ кадры), кодируются методом, аналогичным применяемому в MPEG-1,2, то есть с использованием гибридного кодирования. Метод включает предсказание с оценкой и компенсацией движения для макроблоков 16x16 пикселов и ДКП ошибки предсказания в блоках 8x8 пикселов. Для определенности будем считать, что предсказание в этом случае выполняется в блоке Пред1. Связь выхода блока ОД с мультиплексором и средства управления коэффициентом сжатия на рисунке 24 не показаны.

Этот вид кодирования имеет два уровня по скорости передачи двоичных символов в выходном потоке данных [10].

2) Кодирование, основанное на содержании (conten-based coding), позволяет получить существенно большее сжатие изображений за счет учета свойств видеообъектов, присутствующих в сцене.

Одной из возможностей, создаваемых этими методами, является кодирование видеообъектов сложной формы. Например, в качестве видеообъекта может быть взята область изображения, отличающаяся от окружения яркостью или цветом. Эта область может перемещаться и деформироваться. При формировании предсказанного изображения с компенсацией движения смещаются не прямоугольные макроблоки, а выделенные области, которые к тому же могут изменять свою форму. При этом ошибка предсказания оказывается значительно меньше, и объем информации, содержащейся в разности предсказанного и настоящего изображений очередного кадра, существенно уменьшается. В кодере, показанном на рисунке 24, такой вариант предсказания выполняется в блоке Пред2.

Данные о форме видеообъекта занимают значительно больше двоичных символов, чем простой вектор движения. Тем не менее, общий выигрыш в уменьшении объема передаваемой информации по сравнению с MPEG-1,2 оказывается существенным.

3) Для сжатия изображений неподвижного фона и текстур протяженных объектов используется метод кодирования, основанный на вейвлет-преобразовании. Этот метод обеспечивает высокие степени сжатия и многоступенчатую масштабируемость по пространственному разрешению.

4) Неизменяющийся или почти неизменяющийся задний план изображения может передаваться как так называемый спрайт (sprite). Полное изображение спрайта передается один раз. Затем передаются только 8 параметров глобального движения, описывающих панорамирование, т.е. перемещение камеры относительно заднего плана.