А. Квантование коэффициентов ДКП

В кодере реализуются два режима кодирования: внутрикадровое и межкадровое с предсказанием и компенсацией движения.

Все макроблоки I-полей кодируются в режиме внутриполевого кодирования.

В квантователе K_B происходит кодирование коэффициентов ДКП в соответствии с формулой [5.8]:

, (5.8)

где - коэффициенты квантования, задаваемые в виде таблицы из 8×8 целых чисел (таблица 5.3, Q);

ρ - параметр, определяющий степень сжатия изображения;

- операция округления до ближайшего целого значения;

- полученные в результате данной операции квантованные коэффициенты ДКП, которые могут быть как положительными, так и отрицательными.

В результате выполнения операций деления и округления многие коэффициенты ДКП становятся равными нулю. Именно квантование создает возможность уменьшения числа двоичных символов, необходимых для представления информации о коэффициентах ДКП, то есть сжатия изображения. В то же время именно квантование является источником необратимых потерь информации при сжатии. Выбор конкретной таблицы квантования Q предоставляется на усмотрение пользователя.

Разностный сигнал и сигнал опорного кадра после ДКП квантуются по разным алгоритмам. Если для опорного кадра используется рассмотренная в п. 5.14 матрица квантования (таблица 5.3) для внутрикадрового кодирования, то для разностного сигнала применится другая, более однородная матрица. Это объясняется тем, что разностный сигнал в основном несет информацию о небольших изменениях в отдельных фрагментах изображения (в процессе их перемещения). И высокие частоты (коэффициенты ДКП правого нижнего угла), ответственные за детализацию изображения столь же важны, как и низкие. Конкретный вид матрицы в зависимости от сюжета может меняться, но по умолчанию используется однородная матрица квантования с постоянным значением 16 для всех частот, включая нулевую [9].

Подытоживая сказанное, подчеркнем, что каждый коэффициент ДКП содержит информацию не об одном элементе изображения, а о всех 64 элементах. Количество передаваемой информации при помощи ДКП уменьшается путем более грубого квантования части передаваемых коэффициентов C_q(m,n) (таблица 5.3), в результате которого уменьшается число двоичных разрядов, а многие из коэффициентов становятся равными “0”. Отбрасываемая информация “0” оказывается несущественной для зрительного восприятия и почти не снижают визуального качества изображения. Здесь НЧ-составляющие (коэффициенты C_q(0,0)) квантуются на максимальное число уровней, а ВЧ составляющие предаются с меньшей точностью – на меньшее число уровней.

Т.о., коэффициенты, расположенные в левом верхнем углу, квантуются на максимальное число уровней (128, 256). Остальные коэффициенты передаются с меньшей точностью, а их значения квантуются на меньшее число уровней.