ієнт стиснения буде ограниченной завбільшки примерно 8/3,96, або около 2: 1. Взагалі, оцінка максимально стиснения будь-которого варіанту кодування без Втратили з Передбачення может буті ОТРИМАНО діленням Середнев числа бітів, вікорістовуєміх для представлення значення одного пікселя, на оцінку Першого порядку ентропії сигналу помилки передбачення.
Попередній приклад показує, что величина стиснения, отримується при кодуванні без Втратили з пророкуванням, прямо пов'язана зі зменшеності ентропії, что відбувається Завдяк відображенню вхід ного зображення в послідовність помилок передбачення. Оскількі в процессе передбачення и обчислення різниці відаляється значний частко міжелементніх надмірності, Розподіл ймовірностей помилок передбачення має різкій пік в нулі и характерізується відносно малою дісперсією (у порівнянні з розподіленням Яскрава вхідного зображення). Щільність Розподілення ймовірностей помилки провісніка часто моделюють розподіленням Лапласа з Нульовий середнім
де - величина стандартного Відхилення.
. 5 стиснения з Втратили
На Відміну Від викладеня в попередня розділі підходу до кодування без Втратили, кодування з Втратили засновання на віборі балансу между точністю Відновлення зображення І ступеня его стиснения. Если допустіті з'явиться спотворень в кінцевому результате кодування (Які могут буті, а могут и не буті помітнімі), то можливо Значне Збільшення коефіцієнта стиснения. Фактіно, много методи стиснения з Втратили могут Цілком пізнавано відновлюваті одноколірні зображення виданя, Стислий з кофіцієнтамі більш чем 100: 1, а такоже відтворюваті Фактично відрізніті від орігіналу зображення при коефіцієнтах стиснения від 10: 1 до 50: 1. У тієї ж годину методи стиснения без Втратили Рідко добіваються Коефіцієнтів кращих, чем 3: 1. Як показано в Розділі 1.2, принципова Різниця между структурними схемами ціх двох підходів Полягає в наявності або відсутності блоку квантування на Рис. 1.6.
1.5.1 кодованому з Передбачення
У цьом розділі в модель кодування, введення в Розділі 1.4.4, буде Доданий квантувач и проведень поиск компромісу между точністю Відновлення І ступеня стиснения. Як видно з Рис. 1.21, между кодером сімволів и точка, в Якій формуєся помилка передбачення, поміщається квантователь, Який бере на себе функцію визначення найближче цілого від величини, отрімаї на віході кодера без помилок. ВІН відображає ошибку передбачення в ограниченной набор (квантування) значення сигналів на віході, величина різниці между Якими (тобто точність квантування) візначає степень стиснения и величину спотворення, вініклого в результате такого кодування.
Для адаптації моделі до введення блоку квантувача, безпомілковій кодер на Рис. 1.19 (а) винен буті зміненій так, щоб передбачення, что генеруються кодером и декодером, були ідентічнімі.
а)
б)
Рис. 1.20 Модель кодування з Втратили з передбачення: (а) кодер, (б) декодер
Як видно на Рис. 1.21 (а), це досягається пріміщенням кодера з Втратили в ланцюг зворотнього зв'язку провісніка, де его вхід, Позначення, формується як функція від попередня передбачення и помилки квантування. Таким чином
де. та ж, что булу определена в Формулі (1.4-7) в Розділі 1.4.4. Схема зі зворотнього зв'язку запобігає Накопичення помилки на віході кодера. Як видно з Рис. 1.21 (б), вихід декодера такоже задається формулою (1.5-1).
Приклад 1.16. Дельта-модуляція.
Дельта-модуляція (ДМ) є пробачимо, но добро відомим способом кодування з Втратили, в якому провіснік и квантувач визначаються таким чином
и
де - коефіцієнт передбачення (зазвічай менше 1), а - позитивна константа. Вихід квантувача, может буті уявлень Єдиним бітом (дів. Рис. 1.22 (а)), так что кодер сімволів на Рис. 1.21 (а) может використовуват 1-бітовій рівномірній код. Результуюча ШВИДКІСТЬ ДМ-коду складі 1 біт/піксель.
На Рис. 1.22 (в) ілюструється Механізм дельта-модуляції; в табліці наведені значення сігналів при стісненні и відновленні наступної вхідної послідовності: {14, 15, 14, 15, 13, 15, 15, 14, 20, 26, 27, 28, 27, 27, 29, 37, 47, 62, 75, 77, 78, 79, 80, 81, 81, 82, 82} при=1=6,5. Процес почінається з передачі неспотвореного значення Першого елемента декодеру. При початкових условиях встановленного як на стороні кодера, так и на стороні декодера, Решт значення на віході могут буті візначені повторно Обчислення за формулами (1.5-2), (1.4-5), (1.5-3) та (1.5-1). Так, при n=1 отрімаємо: (того, что gt; 0),, и результуюча помилка Відновлення складає (15 - 20,5), або - 5,5 рівнів яскрав...
