Искажения изображений при сжатии

Искажения, создаваемые внутрикадровым кодированием: 1. Заметность границ блоков (блокинг-эффект). Так как соседние блоки кодируются и декодируются незави­симо друг от друга, то при больших степенях сжатия после кванто­вания и деквантования в них могут получаться заметно различаю­щиеся коэффициенты ДКП, соответствующие постоянным и низ­кочастотным составляющим. В результате изображения в соседних блоках могут сильно отличаться друг от друга по яркости, цвету, характеру деталей и текстуры.

2. Размытие изображения. Наблюдается при большом коэффициенте сжатия изображе­ния. Обусловлено ограничением либо полным обнулением коэф­фициентов ДКП, соответствующих высоким пространственным частотам, в результате чего мелкие детали изображения становятся размытыми или полностью пропадают.

3. Появление окантовок на резких переходах яркости изо­бражения. Этот эффект обусловлен значительными искажениями либо полным подавлением высокочастотных составляющих пространст­венного спектра.

4. Размытие цветов. Имеет ту же причину, что и эффект окантовки на границах, но проявляется на участках изображения с резкими скачками в сиг­нале яркости.

5. Эффект ступенек. Возникает как результат неправильного восстановления или передачи краев изображений внутри блока. Эффект проявляется, как правило, при восстановлении изображения в увеличенном масштабе.

Искажения, создаваемые межкадровым кодированием:

1. Ложные границы. Наблюдаются при компенсации движения. Этот эффект является прямым следствием межкадрового кодирования видеосигнала.

2. Эффект "комаров". Проявляется как флуктуации яркости или цветности в блоке на границе между движущимся объектом и фоном. Эффект возникает вследствие различной степени квантования ошибок.

3. Зернистый шум в стационарной области. Проявляется как медленно движущиеся мерцающие шумы низкой интенсивности в областях, в которых имеется лишь малое движение либо движение отсутствует полностью.

4. Появление неправильных цветов в макроблоке по отношению к его исходным цветам и к цветам окружающей области.

5. Появление следов за движущимися объектами, которые могут сохраняться сравнительно долго.

Какие же степени сжатия реально достижимы при использовании МРЕG-2? За исходную скорость передачи двоичных символов возьмем 216 Мбит/с, что соответствует Рекомендации 601 при формате дискретизации 4:2:2. При переходе к формату 4:2:0, скорость передачи двоичных символов сокращается до величины 162 Мбит/с, относительно которой и определяется степень сжатия. На практике для получения студийного качества принятого изображения можно сжимать видеоинформацию до скорости передачи 9 Мбит/с, т. е. в 18 раз. Для получения качества изображения, сравнимого с обычным изображением по системе РAL - до 4...5 Мбит/с, т. е. в 30-40 раз. Качество изображения, сопоставимое с получаемым при воспроизведении видеозаписей стандарта VHS, достигается при сжатии до уровня около 1,5 Мбит/с, т. е. более чем в 100 раз.

Контрольные вопросы

1. Какой стандарт определяет последовательность и параметры операций при кодировании и декодировании неподвижных изображений?

2. Структурная схема кодирования по стандарту JPEG?

3. Структурная схема декодирования по стандарту JPEG?

4. В чем заключается дискретное косинусное преобразование (ДКП)?

5. Что дает квантование коэффициентов ДКП?

6. Что называется энтропийным кодированием?

7. Принцип кодирования движущихся изображений?

8. Что называется макроблоком изображения и какую информацию он содержит?

9. Особенности кодирования телевизионного изображения, передаваемого с прогрессивной разверткой?

10. Структура и принцип работы видеокодера MPEG-2?

11. В чем сущность методов кодирования с предсказанием и компенсацией движения?

ЛЕКЦИЯ 22. КОНСЕРВАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА CD И
DVD ДИСКАХ

В лекции будет рассмотрено хранение и консервация изображений на CD и DVD дисках. В частности будет рассмотрена технология записи CD и DVD дисков и их промышленное тиражирование, а также различные форматы записи.

Литература [4, 18].

Дата добавления: 2014-01-06