Nhằm tránh các lỗi có thể xuất hiện trong khi truyền, một mẫu đầy đủ đợc gửi đi theo chu kỳ nhất định cho phép cập nhật đợc các giá trị chính xác. Mã hoá DPCM cũng sử dụng thêm các kỹ thuật dự đoán và lợng tử hoá thích nghi để hoàn thiện thêm kỹ thuật nén này.
4.9.1. DPCM trong mành (intraframe DPCM)
Tín hiệu dự báo đợc tạo từ các mẫu nằm trong cùng một mành, các mẫu đợc biến đổi nằm trên cùng một dòng quét (mã giữa các pixel) và cùng với các dòng quét lân cận (mã giữa các dòng).
Việc tạo tín hiệu dự báo của DPCM trong mành dựa trên mối liên kết giữa các điểm ảnh. Hệ số liên kết giảm nhanh khi đi ra xa điểm ảnh quan sát theo chiều ngang (các pixel trên cùng dòng) và theo chiều đứng (các pixel của các dòng kề nhau). Do đó, khi tạo tín hiệu dự báo cần chú ý đến các mẫu nằm lân cận.
Tín hiệu dự báo có thể là tuyến tính hay phi tuyến của các mẫu lân cận. Có hai phơng pháp tạo tín hiệu dự báo:
• Dự báo cố định hay dự báo độc lập với ảnh truyền hình.
• Dự báo thích nghi hay còn gọi là dự báo phụ thuộc ảnh truyền hình (ví dụ nh tỷ lệ với trọng số các mẫu phía trớc).
Với của hai phơng pháp trên, dự báo sẽ là tối u nếu nh giá trị dự báo 2
p
e (bình phơng hiệu giữa giá trị mẫu đang xét và giá trị dự báo) là nhỏ nhất.
Bớc tiếp theo của mã DPCM là chọn phơng pháp lợng tử hoá tối u. Ta dùng đặc trng lợng tử hóa tuyến tính ở các lợng tử nhỏ là thích hợp nhất. Dựa trên đặc điểm của mắt ngời, ta có thể sử dụng đặc trng lợng tử hoá tuyến tính lẫn phi tuyến. Đặc tuyến cần lựa chọn sao cho khi mã hoá tín hiệu bằng số bit nhỏ nhất mà không méo lợng tử lớn (không nhận thấy đ- ợc).
Trong DPCM, ngoài méo lợng tử còn xuất hiện nén đuờng biên: Là loại méo do nén đờng biên khi giữa mẫu và dự báo lớn hơn khoảng lợng tử và mạch điện không đáp ứng kịp sự thay đổi nhanh chóng của biên độ tín hiệu vào. Loại méo này xuất hiện trên màn ảnh dới dạng làm giảm độ phân giải theo dòng hoặc có dạng nhoè sau đờng biên (biên độ tín hiệu thay đổi nhanh và lớn).
Nếu bên trong khoảng lợng tử quá lớn, sẽ xuất hiện méo lợng tử dới dạng nhiễu hạt đối với các ảnh có diện tích rộng và ít chi tiết. Nhiễu hạt loại này xuất hiện do hiệu ứng sơng mù trên màn ảnh rộng có cùng độ chói.
Ngoài ra, trong trờng hợp lợng tử hoá phi tuyến, nếu các lợng tử hoá quá rộng sẽ xuất hiện méo làm mắt khó chịu (dạng các vòng tròn khác nhau) ở vùng ảnh rộng đồng mức. Đó là trờng hợp hiệu giữa các mẫu gần bằng 0, tín hiệu vi sai nhận đợc bị tự kích và ta nhận đợc các giá trị dơng âm.
Điều kiện để méo ít nhất là là sử dụng đặc trng lợng tử không thích nghi, theo quan điểm nhiễu hạt, các khoảng lợng tử phải là nhỏ nhất. Tuy nhiên để giảm méo đờng biên thì khoảng lợng tử phải là cực đại. Do vậy khi lựa chọn đặc trng lợng tử hoá tối u thì phải kết hợp tất của các yếu tố trên.
Theo quan điểm dự báo, hệ thống DPCM có thể chia thành 3 nhóm sau:
1- DPCM tạo dự báo tơng tự.
2- DPCM tạo dự báo số.
3- DPCM hỗn hợp.
4.9.2. DPCM giữa các mành (interframe DPCM).
Khuếch đại
vi sai phi tuyếnADC
Tạo
dự báo phi tuyếnADC x1
1
ˆ
x