Сокращение избыточности

Квантования

Коэффициенты после обратного Восстановленные величины отсчетов

Выборки оригинала Коэффициенты DСT (округлены)

		-10
-14	-12
-14

Таблица квантования Коэффициенты после квантования

Приведенные данные показывают, что восстановленное изображение отличается от оригинала. Степень отличия и выводы, которые следуют из этого отличия, слушателям предлагается сделать самостоятельно.

Дальнейшие операции алгоритма JPEG не связаны с потерями информации и включают: последовательное считывание в зигзагообразном порядке квантованных значений матрицы DCT, а также два этапа энтропийного сжатия, использующих метод кодирования длин серий и код Хаффмена. Необходимо отметить, что именно на этом этапе и обеспечивается основное сжатие информации, но оно оказывается возможным только благодаря достигнутой на предыдущих этапах "сортировке" исходных данных

После квантования коэффициентов DСT производится сокращение избыточности их последовательности с помощью модифицированного кода Хаффмана, дающего возможность кодирования со средней длиной кодового слова, меньшей одного бита на каждый коэффициент и называемого также кодом переменной длины (VLC) или арифметического кодирования. Для этого формируется линейная последовательность квантованных коэффициентов DСT блока путем их считывания в зигзагообразном порядке.

Суть зигзагообразного считывания заключается в том, что матрица частотных коэффициентов преобразуется в последовательный код. При этом считывание членов матрицы начинается с левого верхнего угла и далее последовательно идет по диагоналям до правого нижнего угла. В результате этого все значащие члены матрицы группируются в начале полученной кодовой группы, а в ее конце, как правило, образуется непрерывная последовательность нулей. Здесь возникает первая возможность для сжатия кода: все нули в конце могут быть просто отброшены, а при декодировании - дописаны, исходя из того, что общее число членов в кодовой группе должно быть равно 64. Все другие непрерывные последовательности одинаковых величин сжимаются стандартным методом кодирования длин серий, когда сама последовательность величин заменяется всего двумя параметрами: значением величины и числом членов в последовательности. Полученная в результате зигзагообразного считывания последовательность кодируется следующим образом. Кодированию подвергаются пары чисел (RUN, LENGTH), образующиеся вследствие разбиения общего потока на участки. При этом RUN — число участков, начинающихся с нулевых квантованных значений DCT, а LENGTH — число шагов внутри участка до получения первого ненулевого значения. К этим последовательностям применяется кодовая таблица. На рисунке показана последовательность, полученная зигзагообразным считыванием таблицы “Коэффициентов после квантования” и кодирование с помощью кодовой таблицы Хаффмана.

01000 0001101 111 111 111 0111 111 10

На рисунке:

- 156 — постоянная составляющая предыдущего блока;

- код 10 — метка конца блока.

В рассмотренном примере блок будет закодирован потоком 01000 0001101 111 111 111 0111 111 10. Этот поток занимает 30 бит или 3,75 байта. Таким образом на уровне блока удалось достигнуть коэффициента сжатия около 17, поскольку исходный блок содержал 64 байта.

Дата добавления: 2015-05-10