Устройство адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области скрытой связи, в частности к кодированию, декодированию, сжатию, декомпрессии цифровых видеосигналов (цифровых изображений) и может быть использована для построения устройств снижения избыточности информации, используемой при представлении цифровых изображений и обеспечения их защищенности при передаче по каналам связи.
Уровень техники
а) Описание аналогов
Известен аналог «Способ и устройство для выборочного шифрования данных» (пат. 2518392 С2 Российская Федерация, H04N 19/124 (2014.01)), состоящий из устройства зашифрования, содержащего кодировщик изображения, который предоставляет закодированный поток пакетов данных устройству шифрования, а также метаданные процессору, выполняющему вычисление соотношения искажения изображения к скорости передачи и указание устройству шифрования на выполнение шифрования определенных пакетов, которые имеют наибольшее соотношение искажения к скорости передачи до тех пор, пока не будет получено целевое искажение изображения. Устройство зашифрования, таким образом, выполнено с возможностью выдавать поток зашифрованных и незашифрованных пакетов, а также метаданных (информации о том, какие пакеты зашифрованы), для правильного расшифрования зашифрованных пакетов на приемной стороне. Устройство расшифрования содержит процессор, принимающий метаданные, указывающие устройству расшифрования какие пакеты следует расшифровать. Сформированный расшифрованный поток пакетов отправляется устройству декодирования для получения восстановленных изображений. Недостатком аналога является то, что аналог не учитывает семантическую значимость элементов изображения.
б) Описание ближайшего аналога (прототипа)
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является устройство, описанное в патенте на изобретение «Device for compression and encryption, and device for decompression and decryption)) (пат. США 7372963 B2, H04L 9/00 (2006.01)), состоящее на стороне кодера из блока управления параметрами выходного битового потока, блока разделения на сегменты n×n пикселей, блока перевода сегментов в частотную область, блока квантования, блока таблицы квантования, блока энтропийного кодирования, блока кодовой таблицы для энтропийного кодирования, блока шифрования, блока формирования выходного битового потока, при этом выход блока разделения на сегменты n×n пикселей соединен с входом блока перевода сегментов в частотную область, выход блока перевода сегментов в частотную область соединен с первым входом блока квантования, второй вход которого соединен с первым выходом блока таблицы квантования, выход блока квантования соединен с первым входом блока энтропийного кодирования, второй вход которого соединен с первым выходом блока кодовой таблицы для энтропийного кодирования, второй выход блока таблицы квантования соединен с первым входом блока шифрования, второй выход блока кодовой таблицы для энтропийного кодирования соединен со вторым входом блока шифрования, выход блока шифрования соединен с первым входом блока формирования выходного битового потока, выход блока управления параметрами выходного битового потока соединен с третьим входом блока формирования выходного битового потока, на стороне декодера состоящее из блока разделения входного битового потока, блока управления параметрами восстановления изображения, блока расшифрования, блока энтропийного декодирования, блока деквантования, блока перевода сегментов в пространственную область, блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования, блока таблицы квантования декодера, блока формирования изображения из сегментов n×n пикселей, при этом первый выход блока разделения входного битового потока соединен с входом блока расшифрования, третий выход блока разделения входного битового потока соединен с входом блока управления параметрами восстановления изображения, первый выход блока расшифрования соединен с входом блока таблицы квантования декодера, второй выход блока расшифрования соединен с входом блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования, первый выход блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования соединен со вторым входом блока энтропийного декодирования, выход блока энтропийного декодирования соединен с первым входом блока деквантования, второй вход которого соединен с выходом блока таблицы квантования декодера, выход блока деквантования соединен входом блока перевода сегментов в пространственную область, выход блока перевода сегментов в пространственную область соединен с первым входом блока формирования изображения из сегментов n×n пикселей, первый выход блока управления параметрами восстановления изображения соединен со вторым входом блока формирования изображения из сегментов n×n пикселей. Сжатые данные цифрового изображения в незашифрованном виде объединяются в единый битовый поток с данными параметров формирования выходного битового потока и зашифрованными данными кодовой таблицы для энтропийного кодирования, а также таблицы квантования. На стороне декодера выполняются обратные операции.
Недостатком прототипа является то, что прототип не учитывает семантическую значимость элементов изображения.
Раскрытие полезной модели (его сущность)
а) технический результат, на достижение которого направлена полезная модель
Целью предлагаемой полезной модели является уменьшение объема данных, используемых для передачи информации цифрового изображения с учетом семантической значимости элементов изображения, а также уменьшение объема данных, подлежащих зашифрованию, для обеспечения защищенности передаваемых данных цифрового изображения.
б) совокупность существенных признаков
Устройство адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения состоит из двух частей - кодера и декодера.
Известное устройство для сжатия и выборочного шифрования состоит на стороне кодера из блока управления параметрами выходного битового потока (1), блока разделения на сегменты n×n пикселей (2), блока перевода сегментов в частотную область (5), блока квантования (8), блока таблицы квантования (9), блока энтропийного кодирования (12), блока кодовой таблицы для энтропийного кодирования (13), блока шифрования (16), блока формирования выходного битового потока (17).
При этом выход блока разделения на сегменты n×n пикселей (2) соединен входом блока перевода сегментов в частотную область (5), выход блока перевода сегментов в частотную область (5) соединен с первым входом блока квантования (8), второй вход которого соединен с первым выходом блока таблицы квантования (9), выход блока квантования (8) соединен с первым входом блока энтропийного кодирования (12), второй вход которого соединен с первым выходом блока кодовой таблицы для энтропийного кодирования (13), второй выход блока таблицы квантования (9) соединен с первым входом блока шифрования (16), второй выход блока кодовой таблицы для энтропийного кодирования (13) соединен со вторым входом блока шифрования (16), выход блока шифрования (16) соединен с первым входом блока формирования выходного битового потока (17), выход блока управления параметрами выходного битового потока (1) соединен с третьим входом блока формирования выходного битового потока (17).
На стороне декодера устройство состоит из блока разделения входного битового потока (18), блока управления параметрами восстановления изображения (21), блока расшифрования (20), блока энтропийного декодирования (22), блока деквантования (25), блока перевода сегментов в пространственную область (29), блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования (23), блока таблицы квантования декодера (26), блока формирования изображения из сегментов n×n пикселей (31).
При этом первый выход блока разделения входного битового потока (18) соединен с входом блока расшифрования (20), третий выход блока разделения входного битового потока (18) соединен с входом блока управления параметрами восстановления изображения (21), первый выход блока расшифрования (20) соединен с входом блока таблицы квантования декодера (26), второй выход блока расшифрования (20) соединен с входом блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования (23), первый выход блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования (23) соединен со вторым входом блока энтропийного декодирования (22), выход блока энтропийного декодирования (22) соединен с первым входом блока деквантования (25), второй вход которого соединен с выходом блока таблицы квантования декодера (26), выход блока деквантования (25) соединен с входом блока перевода сегментов в пространственную область (29), выход блока перевода сегментов в пространственную область (29) соединен с первым входом блока формирования изображения из сегментов n×n пикселей (31), первый выход блока управления параметрами восстановления изображения (21) соединен со вторым входом блока формирования изображения из сегментов n×n пикселей (31).
Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается тем, что на стороне кодера добавлен блок разделения изображения на значимую и второстепенную часть (3), блок выбора параметров квантования и кодовых таблиц энтропийного кодера (6), блок разделения второстепенной части изображения на сегменты n×n пикселей (4), блок перевода сегментов второстепенной части изображения в частотную область (7), блок таблицы квантования второстепенной части изображения (10), блок квантования второстепенной части изображения (11), блок энтропийного кодирования второстепенной части изображения (14), блок выбора шифруемой части изображения (15).
При этом исходное цифровое изображение поступает на вход блока разделения изображения на значимую и второстепенную часть (3), первый выход которого соединен с входом блока разделения на сегменты n×n пикселей (2), а второй выход с входом блока разделения второстепенной части изображения на сегменты n×n пикселей (4), выход блока разделения второстепенной части изображения на сегменты n×n пикселей (4) соединен с входом блока перевода сегментов второстепенной части изображения в частотную область (7), выход блока перевода сегментов второстепенной части изображения в частотную область (7) соединен с первым входом блока квантования второстепенной части изображения (11), выход блока квантования второстепенной части изображения (11) соединен с первым входом блока энтропийного кодирования второстепенной части изображения (14), третий выход блока кодовой таблицы для энтропийного кодирования (13) соединен со вторым входом блока энтропийного кодирования второстепенной части изображения (14), выход блока энтропийного кодирования второстепенной части изображения (14) соединен с четвертым входом блока формирования выходного битового потока (17), первый выход блока выбора параметров квантования и кодовых таблиц энтропийного кодера (6) соединен с входом блока таблицы квантования (9), второй выход блока выбора параметров квантования и кодовых таблиц энтропийного кодера (6) соединен с входом блока кодовой таблицы для энтропийного кодирования (13), третий выход блока выбора параметров квантования и кодовых таблиц энтропийного кодера (6) соединен с входом блока таблицы квантования второстепенной части изображения (10), первый выход блока таблицы квантования второстепенной части изображения (10) соединен с третьим входом блока шифрования (16), второй выход блока таблицы квантования второстепенной части изображения (10) соединен со вторым входом блока квантования второстепенной части изображения (11), выход блока энтропийного кодирования (12) соединен с входом блока выбора шифруемой части изображения (15), первый выход блока выбора шифруемой части изображения (15) соединен со вторым входом блока формирования выходного битового потока (17), второй выход блока выбора шифруемой части изображения (15) соединен с четвертым входом блока шифрования (16), на выходе блока формирования выходного битового потока (17) формируется дифференциально сжатое и частично зашифрованное изображение.
На стороне декодера добавлен блок выбора зашифрованной части изображения (19), блок энтропийного декодирования второстепенной части изображения (24), блок деквантования второстепенной части изображения (28), блок перевода сегментов второстепенной части изображения в пространственную область (30), блок таблицы квантования декодера для второстепенной части изображения (27), блок формирования второстепенной части изображения из сегментов n×n пикселей (33), блок получения единого изображения из значимой и второстепенной частей изображения (32).
При этом на вход блока разделения входного битового потока (18) поступает дифференциально сжатое и частично зашифрованное изображение, второй выход блока разделения входного битового потока (18) соединен с первым входом блока выбора зашифрованной части изображения (19), первый выход блока выбора зашифрованной части изображения (19) соединен с первым входом блока энтропийного декодирования (22), четвертый выход блока расшифрования (20) соединен со вторым входом блока выбора зашифрованной части изображения (19), четвертый выход блока разделения входного битового потока (18) соединен с первым входом блока энтропийного декодирования второстепенной части изображения (24), второй выход блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования (23) соединен со вторым входом блока энтропийного декодирования второстепенной части изображения (24), третий выход блока расшифрования (20) соединен с входом блока таблицы квантования декодера для второстепенной части изображения (27), выход которого соединен со вторым входом блока деквантования второстепенной части изображения (28), выход блока энтропийного декодирования второстепенной части изображения (24) соединен с первым входом блока деквантования второстепенной части изображения (28), выход блока деквантования второстепенной части изображения (28) соединен с входом блока перевода сегментов второстепенной части изображения в пространственную область (30), выход блока перевода сегментов второстепенной части изображения в пространственную область (30) соединен с первым входом блока формирования второстепенной части изображения из сегментов n×n пикселей (33), второй выход блока управления параметрами восстановления изображения (21) соединен со вторым входом блока формирования второстепенной части изображения из сегментов n×n пикселей (33), выход которого соединен со вторым входом блока получения единого изображения из значимой и второстепенной частей изображения (32), выход блока формирования изображения из сегментов n×n пикселей (31) соединен с первым входом блока получения единого изображения из значимой и второстепенной частей изображения (32), на выходе блока получения единого изображения из значимой и второстепенной частей изображения (32) формируется расшифрованное и восстановленное изображение.
в) причинно-следственная связь между признаками и техническим результатом
Благодаря новой совокупности существенных признаков в процессе функционирования устройства достигается уменьшение объема данных, используемых для передачи информации, содержащейся в цифровом изображении с учетом семантической значимости элементов изображения, а также уменьшение объема данных, подлежащих зашифрованию, для обеспечения защищенности передаваемых данных изображения
Таким образом, в заявленное устройство реализует дифференциальное сжатие данных цифрового изображения с точки зрения семантической значимости, выборочное шифрование данных семантически значимой части данных цифрового изображения. Для выполнения расшифрования и восстановления изображения применяются обратные операции.
Выполненный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного устройства, отсутствуют, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Устройство адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения является промышленно применимым, так как логика работы как отдельных блоков, так и всего устройства в целом может быть реализована на базе однокристальных систем, программируемых логических интегральных схем, специализированных логических интегральных схем, либо иметь программную реализацию и использоваться при построении систем кодирования и декодирования цифровых изображений, передаваемых по каналам связи.
Краткое описание чертежей
Заявленная полезная модель поясняется чертежами, на которых показаны:
фиг. 1 - блок-схема устройства адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения (кодер);
фиг. 2 - блок-схема устройства адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения (декодер).
Осуществление полезной модели.
В результате работы устройства адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения на стороне кодера исходное цифровое изображение преобразуется в дифференциально сжатое и частично зашифрованное изображение.
Устройство адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения на стороне кодера работает следующим образом.
Исходное цифровое изображение поступает на вход блока разделения изображения на значимую и второстепенную часть (3). Исходное изображение может быть представлено в форме матрицы, элементы которой являются целочисленным представлением одного из компонент конкретного пикселя изображения - светимости, цветности, например при представлении изображения в формате YCrCb. Осуществление полезной модели не требует представления изображения в соответствии с какой-то определенной цветовой моделью. В блоке разделения изображения на значимую и второстепенную часть (3) данные представляющие изображение разделяются на части с точки зрения семантической значимости информации для потребителя - значимую и второстепенную часть. Разделение может происходить различными способами - выделение образов, выделение контуров, выделение неких окрестностей объектов и т.д. Осуществление полезной модели не требует использования какого-то определенного способа выделения семантически значимой части изображения, в результате разделения требуется формирование двух наборов матриц значимой и второстепенной части изображения соответственно, элементы которых являются целочисленным представлением вклада одной из компонент конкретного пикселя изображения. Для оптимизации процесса дальнейшего сжатия и уменьшения искажений при объединении значимой и второстепенной части изображения, минимальным элементом, относимым к значимой или второстепенной части следует считать сегменты изображения n×n пикселей. Размер матриц второстепенной и значимой части равен размеру исходного изображения в пикселях (в сегментах, в случае выделения значимой части по сегментам).
С первого выхода блока разделения изображения на значимую и второстепенную часть (3) матрица значений, соответствующая величине компонент цветовой модели пикселей значимой части изображения поступает на вход блока разделения на сегменты n×n пикселей (2), где значимая часть изображения разделяется на сегменты n×n пикселей, а аналогичные матрицы второстепенной части изображения со второго выхода блока разделения изображения на значимую и второстепенную часть (3) поступает на вход блока разделения второстепенной части изображения на сегменты n×n пикселей (4). Размер сегмента п постоянен для всего изображения (например, 8 пикселей).
С выхода блока разделения на сегменты n×n пикселей (2) сегменты n×n пикселей значимой части изображения поступают на вход блока перевода сегментов в частотную область (5), а с выхода блока разделения второстепенной части изображения на сегменты n×n пикселей (4) сегменты второстепенной части изображения поступают на вход блока перевода сегментов второстепенной части изображения в частотную область (7), в которых соответственно для каждого сегмента значимой или второстепенной части изображения выполняется двухмерное преобразование для перевода в частотную область (например, двухмерное дискретное косинусное преобразование).
Блок выбора параметров квантования и кодовых таблиц энтропийного кодера (6) формирует на первом выходе таблицу квантования (9), использующуюся при квантовании сегментов значимой части изображения, на третьем выходе таблицу квантования второстепенной части изображения (10), а на втором выходе кодовую таблицу для энтропийного кодирования (13). Под таблицей квантования и таблицей для энтропийного кодирования понимается совокупность соответствующих таблиц для каждого элемента цветовой модели представления изображения. Блок выбора параметров квантования и кодовых таблиц энтропийного кодера (6) формирует таблицы квантования в зависимости от требуемой степени сжатия значимой и второстепенной частей изображения, которые могут быть обусловлены пропускной способностью канала передачи, либо статистическими свойствами исходного цифрового изображения.
Коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения с выхода блока перевода сегментов в частотную область (5) поступают на вход блока квантования (8), в котором выполняется их квантование путем поэлементного деления с округлением до целого на элементы матрицы таблицы квантования (9). Коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей второстепенной части изображения с выхода блока перевода сегментов второстепенной части изображения в частотную область (7) поступают на вход блока квантования второстепенной части изображения (11), в котором выполняется их квантование путем поэлементного деления с округлением до целого на элементы матрицы таблицы квантования второстепенной части изображения (10).
Квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения с выхода блока квантования (8) поступают на вход блока энтропийного кодирования (12), а квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей второстепенной части изображения с выхода блока квантования второстепенной части изображения (11) поступают на вход блока энтропийного кодирования второстепенной части изображения (14), в которых с использованием кодовой таблицы для энтропийного кодирования (13) выполняется их энтропийное кодирование.
Закодированные квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения с выхода блока энтропийного кодирования (12), поступают на вход блока выбора шифруемой части изображения (15), где выполняется выбор части данных, подлежащей зашифрованию путем выбора группы коэффициентов, вносящих наибольший вклад в информативность значимой части изображения и передачу части данных, подлежащих зашифрованию на четвертый вход блока шифрования (16), а части данных, не подлежащих зашифрованию на второй вход блока формирования выходного битового потока (17). Например, при использовании дискретного косинусного преобразования зашифрованию могут подлежать коэффициенты DC и некоторое количество коэффициентов АС. Осуществление полезной модели не требует использования какого-то определенного способа выделения части данных, соответствующих закодированным квантованным коэффициентам, характеризующим частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения, вносящих наибольший вклад в информативность значимой части изображения.
Блок шифрования (16) выполняет зашифрование совокупности данных: таблицы квантования (9), поступающей на первый вход, кодовой таблицы для энтропийного кодирования (13), поступающей на второй вход, таблицы квантования второстепенной части изображения (10), поступающей на третий вход и части данных закодированных квантованных коэффициентов, характеризующих частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения, подлежащей зашифрованию, поступающей на четвертый вход. Осуществление полезной модели не требует использования какого-то определенного алгоритма шифрования, может быть использованы стандартные алгоритмы симметричного или ассиметричного шифрования.
Блок формирования выходного битового потока (17) согласно параметрам формирования, поступающим на третий вход с выхода блока управления параметрами выходного битового потока (1), выполняет конкатенацию в единый выходной битовый поток, представляющий собой дифференциально сжатое и частично зашифрованное изображение:
поступающие на первый вход с выхода шифрования (16) зашифрованные данные таблицы квантования (9), кодовой таблицы для энтропийного кодирования (13), таблицы квантования второстепенной части изображения (10), частично зашифрованных закодированных квантованных коэффициентов, характеризующих частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения;
поступающей на второй вход части данных закодированных квантованных коэффициентов, характеризующих частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения, не подлежащих зашифрованию;
поступающих на четвертый вход с выхода блока энтропийного кодирования второстепенной части изображения (14) закодированных квантованных коэффициентов, характеризующих частотное представление сегментов n×n пикселей второстепенной части изображения;
поступающих на третий вход с выхода блока управления параметрами выходного битового потока (1) параметров выходного битового потока (данные параметры могут дополнительно не включаются в выходной битовый поток, а быть априорно установлены для кодера и декодера).
Под параметрами организации выходного битового потока понимается порядок расположения каждой составляющей битового потока, их размер, используемые маркеры потока, последовательность следования блоков компонент цветовой модели изображения.
В результате работы устройства адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения на стороне декодера дифференциально сжатое и частично зашифрованное изображение преобразуется в расшифрованное и восстановленное изображение.
Устройство адаптивного сжатия и выборочного шифрования данных цифрового изображения на стороне декодера работает следующим образом.
Дифференциально сжатое и частично зашифрованное изображение поступает на блок разделения входного битового потока (18), в котором выделяются зашифрованные данные, соответствующие таблице квантования декодера (26), кодовой таблице декодера для энтропийного кодирования (23), таблице квантования декодера для второстепенной части изображения (27) и частично зашифрованным закодированным квантованным коэффициентам, характеризующим частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения и направляются с первого выхода блока разделения входного битового потока на вход блока расшифрования (20). Закодированные квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей второстепенной части изображения с четвертого выхода блока разделения входного битового потока (18) поступают на первый вход блока энтропийного декодирования второстепенной части изображения (24), параметры организации входного битового потока с третьего выхода блока разделения входного битового потока (18) поступают на вход блока управления параметрами восстановления изображения (21). Не подлежащие зашифрованию данные, соответствующие группе закодированных коэффициентов частотного представления значимой части изображения со второго выхода блока разделения входного битового потока (18) поступают на первый вход блока выбора зашифрованной части изображения (19).
Блок расшифрования (20) выполняет расшифрование зашифрованной части входного битового потока и формирует на четвертом выходе расшифрованные закодированные квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения и передает их на второй вход блока выбора зашифрованной части изображения (19), на первом выходе таблицу квантования значимой части изображения и передает ее на вход блока таблицы квантования декодера (26), на втором выходе кодовую таблицу для энтропийного кодирования и передает ее на вход блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования (23), на третьем выходе таблицу квантования второстепенной части изображения и передает ее на вход блока таблицы квантования декодера второстепенной части изображения (27).
Блок выбора зашифрованной части изображения (19) объединяет полученные на втором входе данные, соответствующие частично зашифрованным закодированным квантованным коэффициентам, характеризующим частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения и данные соответствующие группе закодированных коэффициентов частотного представления значимой части изображения, не подлежащие зашифрованию, поступающие на первый вход и передает их на первый вход блока энтропийного декодирования (22).
Блок энтропийного декодирования (22) выполняет энтропийное декодирование с использованием данных кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования, поступающих на второй вход с первого выхода блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования (23) и формирует на выходе декодированные квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения. Блок энтропийного декодирования второстепенной части изображения (24) выполняет энтропийное декодирование с использованием данных кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования, поступающих на второй вход со второго выхода блока кодовой таблицы декодера для энтропийного кодирования (23) и формирует на выходе декодированные квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей второстепенной части изображения. С выхода блока энтропийного декодирования (22) декодированные квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения поступают на первый вход блока деквантования (25), где выполняется их деквантование с использованием таблицы квантования декодера, поступающей на второй вход с выхода блока таблицы квантования декодера (26). С выхода блока энтропийного декодирования второстепенной части изображения (24) декодированные квантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление блоков n×n пикселей второстепенной части изображения поступают на первый вход блока деквантования второстепенной части изображения (28), где выполняется их деквантование с использованием таблицы квантования декодера для второстепенной части изображения, поступающей на второй вход с выхода блока таблицы квантования декодера (27).
Декодированные деквантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей значимой части изображения в блоке перевода сегментов в пространственную область (29), а также декодированные деквантованные коэффициенты, характеризующие частотное представление сегментов n×n пикселей второстепенной части изображения в блоке перевода сегментов второстепенной части изображения в пространственную область (30) переводятся в пространственную область путем выполнения обратного двухмерного преобразования (например, обратного косинусного преобразования).
Блок формирования изображения из сегментов n×n пикселей (31) согласно параметрам восстановления изображения, поступающим на второй вход с первого выхода блока управления параметрами восстановления изображения (21) выполняет формирование на выходе значимой части изображения из пространственного представления сегментов n×n пикселей значимой части изображения, поступающих на первый вход. Блок формирования второстепенной части изображения из сегментов n×n пикселей (33) согласно параметрам восстановления изображения, поступающим на второй вход со второго выхода блока управления параметрами восстановления изображения (21) выполняет формирование на выходе второстепенной части изображения из пространственного представления сегментов n×n пикселей второстепенной части изображения, поступающих на первый вход.
Блок получения единого изображения из значимой и второстепенной частей (32) объединяет поступающую на первый вход значимую часть изображения и поступающую на второй вход второстепенную часть изображения, формируя на выходе расшифрованное и восстановленное изображение. При разделении изображения на значимую и второстепенную часть по сегментам n×n пикселей объединение происходит совмещением двух непересекающихся множеств сегментов, при разделении попиксельно объединение осуществляется объединением с усреднением.