Аудиои видеокомпрессия с использованием дельтапреобразований второго порядка

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

Разработанный метод компрессии может эффективно применяться в биомедицинских системах, например в компьютерной энцефалографии. Эксперимент показал, что электроэнцефалографический сигнал с помощью разработанного метода компрессии на основе дельта-преобразований второго порядка, как правило, сжимается более чем четыре раза. При этом вносимая ошибка не превышает уровень шумов прибора.

Для оценки эффективности разработанного метода проводилось исследование эффективности известных методов сжатия. Один из наиболее популярных методов сжатия на сегодняшний день построен на основе дискретного wavelet-преобразования по лифтинговой схеме с последующим квантованием. Проведенный эксперимент позволяет утверждать, что разработанный метод на основе дель--

для ЭЭГ-сигнала, чем метод сжатия, основанный на wavelet-p^лoжeнии сигнала по лифтинговой схеме и последующем квантовании.

УДК 681.3.01

Н.Ш. Хусаинов, КВ. Погорелов, А.А. Хаджинов АУДИО- И ВИДЕОКОМПРЕССИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЕЛЬТАПРЕОБРАЗОВАНИЙ ВТОРОГО ПОРЯДКА

Характерной особенностью большинства современных подходов к компрессии аудиовидеоинформации с потерями является их высокая трудоемкость, что затрудняет их применение в системах передачи аудиовидеоданных в реальном . , -деокомпрессии с внутрикадровым кодированием на основе Фурье-подобных или -

на основе сопоставления блоков, а также для стандартов аудиокомпрессии на ос-

модели слухового восприятия в частотной области.

В основу разрабатываемых авторами методов аудио- и видеокомпрессии положено использование алгоритмов оптимизированных дельта-преобразований второго порядка, которые сочетают высокую простоту и производительность, свойственные для алгоритмов дельта-модуляции вообще, с повышенными качественными характеристиками кодирования за счет многоразрядного представления первой разности демодулированной функции.

При реализации внутрикадрового кодирования по разработанному методу выполняется построчная аппроксимация кадра изображения на основе алгоритмов оп-

- . -мой точности кодирования на локальных участках со значительной ошибкой преобразования по специальной методике осуществляется дополнительная коррекция.

Алгоритм межкадрового кодирования базируется на использовании специальных корректирующих матриц (шаблонов), применяемых для кодирования отдельных блоков межкадровой разности. Разработанная процедура "быстрого" выбора оптимальной матрицы и малый объем информации, передаваемой в поток для каждого блока (тип блока и, при необходимости, номер шаблона и масштабирую),

с высокой эффективностью компрессии.

Секция математического обеспечения и применения ЭВМ

Разработанная программная модель кодека видеопоследовательностей позволяет получить степень сжатия видеоинформации порядка 33 - 190 раз (при пиковом отношении "сигнал/шум" - 31 - 21 дБ), скорость кодирования (дня видеопотока с разрешением 320x240) 26 кадров/с, скорость декодирования - 110 кадров/с.

УДК 681.511

. . , . . , . .

ИНТЕРПОЛЯЦИЯ СПЛАЙНАМИ НА ОСНОВЕ ДЕЛЬТАПРЕОБРАЗОВАНИЙ ВТОРОГО ПОРЯДКА

Предлагается новый метод кусочной интерполяции, основанный на оптимизированных дельта-преобразованиях второго порядка [1].

,

точками 24 и 2в представляет собой оптимальный по быстродействию и точности

- , . через все заданные точки, имеет непрерывную первую производную. Параметры сплайна вычисляются по следующим формулам (квант приращения производной, точка переключения знака кванта модуляции):

р _- (2в- гл- 0,5Т (4 + 4)) (2в- гл- 0-5Т (4 + 4))2 + 0>25Г 2(4 - 4)2.

0,5Т2 ’

+ ТР

0 < Л < Т ,

2Р

где Т- интервал между заданными точками 2Л и 2в (целое число).

Для описания исследуемого метода необходимо найти 3п - 2 параметров, где п - количество узл ов интерполяции. Количество арифметических операций, затрачиваемых на вычисление всех параметров, составляет 38(п-1)-8. Непосредственно на вычисление одной интерполируемой точки требуется 5-6 операций.

Указанной простотой вычислений не обладает ни один метод, основанный на интерполяции сплайнами 3-го порядка.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Краеченко ПЛ. Основы теории оптимизированных дельта преобразований второго порядка. Цифровое управление, сжатие и обработка информации. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997.