Mã hố Video thường tồn tại thơng tin dư thừa dự đoán như dư thừa bù chuyển động – MC-residual (Motion Compensation-residual), dư thừa nâng cao độ phân giải – RE-residual (Resolution Enhancement-residual) và bù chênh lệch DC- residual (Disparity Compensation-residual). Thông thường, biến đổi được sử dụng trong nén ảnh cũng sẽ được sử dụng trong nén dư thừa dự đốn. Ví dụ, biến đổi Discrete Cosine Transform (DCT) được ứng dụng để nén ảnh theo chuẩn JPEG và biến đổi MC-residuals trong chuẩn MPEG 2. Hoặc Discrete Wavelet Transform -
(DWT) đã được ứng dụng trong chuẩn nén ảnh JPEG2000 và các khung dư thừa dự đoán băng cao trong mã hoá wavelet liên ảnh. Tuy nhiên, dư thừa dự đốn có đặc
45
tính khác. Do đó, một hướng nghiên cứu mới được đặt ra nhằm nâng cao hiệu quả của phép biến đổi trong xử lý ảnh.
Gần đây, nhiều nhà nghiên cứu đã phát triển biến đổi wavelet để phát huy các đặc tính dị hướng trong ảnh. Biến đổi wavelet rời rạc hai chiều D DWT) (2 là kỹ thuật nén ảnh quan trọng nhất trong một vài thập kỷ gần đây. Thông thường, biến đổi 2D DWT thẳng là loại biến đổi độc lập ằng cách thực hiện 2 biến đổi 1D theo chiều b
ngang và chiều dọc. Do đó, các moment khác nhau của bộ lọc wavelet băng cao chỉ tồn tại theo hai hướng. Biến đổi tách rời như vậy không mang lại hiệu quả khôi phục các đặc tính dị hướng của ảnh, ví dụ như cạnh, đường, khơng có sự liên kết giữa chiều dọc và chiều ngang khi năng lượng của các đặc điểm này vượt quá các băng con.
Biến đổi wavelet thẳng đơn giản gồm hai biến đổi đôi wavelet một chiều (1D DWT) theo chiều dọc và chiều ngang. Đầu tiên, lấy mẫu theo cột và sau đó theo
hàng. Q trình này sau đó được lặp đi lặp lại trong ảnh biến đổi. Lưu ý rằng, một lần dịch bộ lấy mẫu con trong quá trình phân tách là một lần biến đổi dư thừa. Biến đổi định hướng vẫn tách rời nhưng cho phép biến đổi theo nhiều hướng hơn.
Bước một: xác định các hướng trong không gian rời rạc. Chúng ta tuân theo định nghĩa về đường rời rạc. Đường rời rạc được xác định bởi độ dốc và dịch theo phương trình sau:
Trong đó biểu diễn độ dốc và nằm trong khoảng [0,1]; B biểu diễn thông số dịch thực. Định nghĩa này đảm bảo tất cả các pixel đều thuộc một dịng nào đó có độ dốc nhất định. Dịng có độ dốc nằm ngồi khoảng có thể xác định bằng cách lấy đối xứng hoặc xoay không gian. Cho phép truy cập vơ hướng trong .
Chúng ta có thể tự do chọn bất kỳ hướng số nào thơng qua phương trình trên và áp dụng biến đổi wavelet 1D (hoặc bất kỳ biến đổi 1 chiều khác) theo hướng đó.
46
Hơn nữa, q trình có thể lặp đi lặp lại và tại mỗi lặp, ta có thể chọn 1 hướng mới. Đặc biệt, biến đổi wavelet 1 hướng tạo 2 băng con. Trong đó, băng thơng cao khơng chứa thông tin chi tiết của đối tương. Sau đó, ta có thể lặp lại q trình ở 1 hoặc trên cả 2 băng con và chọn 1 hướng khác. Quá trình lặp đi lặp lại vài lần tạo ra đa phân giải theo nhiều hướng. Lưu ý theo biến đổi 1D đã chọn và theo loại lặp, một tín hiệu có thể chứa một lượng lớn biên độ định hướng từ biến đổi trực giao/song trực giao đến khung.