Заснований на знешкодженні міжелементніх надмірностей около розташованіх пікселів путем віділення и кодування только новой информации, отріманої в шкірному пікселі. Нова інформація, что містіться в пікселі, візначається як Різниця между істіннім и передвіщенім значеннями пікселя. На Рис. 1.19 представлені основні елементи системи кодування без Втратили з прогнозом. Система складається з кодера и декодера, причому КОЖЕН містіть однакові передбачення. Колі черговий елемент вхідного зображення, Позначення, Надходить на вхід кодера, провіснік генерує оцінку его значення, засновання на значеннях деякої кількості попередніх елементів. Потім вихід провісніка округляється до найближче цілого, позначуваного, и вікорістовується для Отримання різниці, чи помилки передбачення яка потім кодується помощью нерівномірного коду (кодером сімволів), и тім самим формується черговий елемент стисненого Струму даних.
Рис. 1.18 Модель кодування без Втратили з пророкуванням: (а) кодер; (б) декодер
Декодер на Рис. 1.19 (6) відновлює значення з отріманої кодової послідовності и Виконує зворотнього операцію
Для формирование пророкує значення могут використувати Різні Локальні, глобальні або адаптівні методи (див. Розділ 1.5.1). Однак у більшості віпадків пророкування формується як лінійна комбінація m попередніх елементів
де m - порядок лінійного передбачення, - КОЕФІЦІЄНТИ пророкування (= 1,2, ..., m) а операція означає округлення до Ближче цілого. При скануванні індекс п нумерує виходи провісніка у відповідності з моментами їхньої з'явиться. Тобто,, и в рівняннях (1.4-5) - (1.4-7) могут буті замінені на Позначення,, и де означає дискретних годину. В принципі, п может буті індексом як в пространстве координат, так и в часі (номер кадру в разі тімчасової послідовності збережений). Для одновімірного лінійного кодування з пророкуванням вирази (1.4-7) может буті переписано у виде
де Кожна залежна змінна тепер віражає Виключно як функція просторова координат. Відповідно (1.4-8) одномірне Лінійне пророкування є функція значень попередніх елементів одного опрацьованого рядка. У випадка двовімірного кодування з пророкуванням буде, Взагалі Кажучи, функцією всех попередніх елементів, отриманий в Сейчас годину помощью послідовнім скануванням з ліва на право и зверху вниз. У трівімірному випадка будут такоже додаватіся значення пік селів Із попередніх кадрів. Для Першів елементів шкірного рядка вирази (1.4-8) не определена, того ЦІ елементи повінні кодуватіся якімось іншім способом (например, кодом Хаффмана), и розглядатіся як затримки процесса кодування з пророкуванням. ЦІ Коментарі мают відношення такоже и до віпадків двовімірного або трьохвімірного кодування.
Приклад 1.15. Кодування з передбачення.
Розглянемо кодування напівтонового зображення на Рис. 1.14 (а) с помощью простого лінійного провісніка Першого порядку
) б) в)
Ріс.1.19 (а) Зображення помилки передбачення, отріманої з (1.4-9). (б) Гістограма рівнів яскравості початково зображення. (в) Гістограма помилок передбачення
Провіснік такого Загальний вигляд назівається провісніком по попередня елементі, и відповідна процедура кодування назівається діференціальнім кодування, або кодування по попередня елементи. На Рис. 1.20 (а) показано у виде зображення значення (сигнал) помилки пророкування, что отримується з (1.4-9) при. На цьом зображенні значення яскравості 128 відповідає нульовій помілці передбачення, а відмінні від нуля Позитивні и негатівні помилки передбачення посілені в 8 разів и зображуються, відповідно, більш Яскрава або більш темними відтінкамі. Середнє значення даного зображення становіть 128,02, что відповідає середній помілці передбачення в 0,02 уровня яркостей.
На Рис. 1.20 (6) і (в) представлені гістограма рівнів яркостей вихідного зображення (приведений на Рис. 1.14 (а)), а такоже гістограмма помилок передбачення, отриманий за формулою (1.4-9). Зауважімо, что дісперсія помилок передбачення на Рис. 1.20 (в) много менше дісперсії рівнів яркостей вихідного зображення. Більш того, оцінка Першого порядку ентропії сигналу помилки передбачення такоже значний менше, чем відповідна оцінка ентропії перехідного зображення (3,96 біт/піксель проти 6,81 біт/піксель). Це Зменшення ентропії відображає скороченню значної степені надмірності помощью процесса кодування, незважаючі на ті, что согласно (1.4-5) для точного уявлення послідовності помилок передбачення m-бітового зображення потрібні (m + 1) - бітові числа. Хоча для кодування даної послідовності помилок передбачення может буті Використана будь-яка з Розглянуто в Розділі 1.4.1 процедур нерівномірного кодування, результуюча коефіц...
