Prvním cílem diplomové práce je prostudování základních principů komprimace obrazových signálů. Seznámení se s technikami používanými pro redukci zbytečnosti a nadbytečnosti v obrazovém signálu. Druhým cílem je, na základě těchto informací, realizovat jednotlivé komprimační nástroje v programovém prostředí Matlab a sestavit tak jednoduchý model video kodeku. Diplomová práce obsahuje popis realizace tří základních komprimačních bloků a sice - kódování uvnitř snímku, mezi snímkové kódování a kódování s proměnnou délkou slova - podle standardu MPEG-2.
Většího zvýšení úspory bitů dosáhneme použitím tzv.
Princip, viz obr. při zpracování makrobloku kódovaného snímku se
vyhledává předchozím následujícím snímku makroblok stejným obrazovým obsahem,
jehož pozice určena pohybovým vektorem souřadnicích Hledání probíhá současně
pro jasový oba chrominanční signály, všem signálům pak náleží společný vektor pohybu [1].
Plné vyhledávání porovnává aktuální makroblok makrobloky referenčním snímku
v rámci zvoleného vyhledávacího okna základě výpočtu porovnávacího kritéria SAE
(Sum Absolute Errors), viz rovnice vybere hodnotu minimální chybou (nejlepší shodou
obrazu) minimum SAE. 11, spočívá přenášení informace pohybu objektů pomocí
vektorů pohybu rozdílů příslušných makrobloků namísto přenosu rozdílů hodnot
makrobloků, které odpovídají pozicí. Kompenzací pohybu (motion compensation) je
označována aplikace získaných pohybových vektorů referenční snímek. Oblast vyhledávání pak definována velikostí vyhledávacího okna
(search window) [2]. Vyhledávání hardwarově náročné proto se
vyhledává úrovni makrobloků, tj. ale zřejmé,
že reálném světě není pohyb vždy tak jednoznačný, objekt mohl otočit nebo zmenšit. vyhledávacích algoritmů, některé nich jsou
popsány následujících podkapitolách. vektorů pohybu [1].12
1.3.
Proto ještě proveden výpočet rozdílu mezi předpovídaným kompenzovaným obrazem
a ten teprve pomocí DCT zakódován [1], [3].
Nalezení vhodných vektorů pohybu označováno jako metoda odhadu pohybu
(motion estimation) existuje celá řada tzv. praxi ovšem nejlepší shoda nalézá blízkosti pozice aktuálního bloku
v referenčním snímku.
1.3 Odhad kompenzace pohybu
Při použití pouze DPCM vytvoří rozdíl hodnotách vzorků sobě odpovídajících
místech makroblocích sousedících snímků. 11.1 Plné vyhledávání
Pro nalezení makrobloku největší shodou obrazu referenčním snímku teoreticky potřeba
provést srovnání aktuálního makrobloku každou možnou pozicí makrobloku referenčním
snímku. Tím dojde snížení potřebného počtu bitů. Souřadnice makrobloku minimum SAE pak reprezentují vektor
pohybu [2]. Princip odhadu pohybu.3.
Obr.3. Takové srovnání ovšem nepraktické hlediska velkého množství výpočetních
operací.
referenční snímek
předpovídaný snímek
vyhledávací okno
vektor pohybu
