fˆ ( n− 1) Đ−ờng bậc thang vẽ chấm có chú thích f 2 (n) là tín hiƯu phơc hồi khi sư dơng f(n 1).
3.6. MÃ hoỏ thớch nghi và l ợng tử hoỏ vộctơ.
Cỏc phơng phỏp m hoỏ dạng súng thảo luận trờn đõy cú thể điều chỉnh để phự hợp với đặc trng tại chỗ ở từng vựng của ảnh. Trong hệ PCM cỏc mức lợng tư có thĨ chọn thích nghị Trong hƯ DM b−ớc nhảy ∆ có thể chọn thích nghị ở những vựng mà cờng độ biến đổi chậm thỡ chọn ∆ bộ để giảm tạp õm hạt. ở những vựng mà cờng độ tăng hoặc giảm nhanh thỡ chọn ∆ to để giảm mộo quỏ tải độ dốc. Trong hƯ DPCM các hƯ
số dự bỏo và cỏc mức lợng tử có thĨ chọn thích nghị Trong hƯ m hố 2 kờnh hoặc m hoỏ hỡnh chóp cịng có thĨ chọn mức l−ỵng tư thích nghị Số bit gỏn cho mỗi pixel cũng có thĨ chọn một cách thích nghi với mọi bộ m hoỏ dạng súng mà chỳng ta vừa nghiên cứụ ở những vùng mà tớn hiệu lợng tử hoỏ biến thiờn chậm cú thể cho số bit/pixel ít. Cũng cú thể giữ số bit/khung cố định, nhng cho tỷ lệ bit biến thiờn theo cờng độ pixel. Trong m hố thích nghi các thụng số của bộ m hoỏ đợc thich nghi với đặc trng nào đấy chẳng hạn độ tơng phản của ảnh ở từng vựng. Độ đo tại chỗ này cú thể nhận đợc từ cờng độ của những pixel đ m hoỏ, nhng khụng phải truyền nú đ
chơng 4: mà hoỏ ảnh
Nếu độ đo tại chỗ lấy thẳng từ f(n 1,n2) thỡ phải truyền nú đi bởi vỡ bờn mỏy thu
khụng tiếp cận đợc với ảnh gốc. M hoỏ thớch nghi làm cho thiết bị m hoỏ phức tạp hơn nhng cải thiện chất lợ ng một cỏch đỏng kể.
Hình 4.40: Vớ dụ của ảnh đợc m hoỏ vộctơ.
(a) ảnh gốc 512x512 pixel.
(b) ảnh m hoỏ bởi lợng tử hoỏ vộctơ tại tỷ lệ 1 bớt/pixel kớch thớc khối đợc sử
2
dơng là 4x4 pixel và sỏch m đợc thiết kế bằng cỏch sử dụng sự biến thiờn của thuật toán K – means. NMSE = 2,7%, SNR = 15,7dB.
Hệ PCM khụng khai thỏc sự phụ thuộc thống kờ giữa cờng độ cỏc pixel lõn cận nha Cú một cỏch để khai thỏc sự phụ thuộc thống kờ là dựng DM, DPCM và bộ m hoỏ hai kờnh, khi mà ng−ời ta m hoỏ hiệu số giữa f(n 1,n2) và một giỏ trị dự báo cđa f(n1,n2). Một cỏch khỏc là dựng lợng tử hoỏ vectơ. Nh đ thảo luận ở tiết 2 lợng tử hoỏ vectơ cú thể khai thỏc sự phụ thuộc thống kờ giữa cỏc thụng số đợc m hoỏ. Lợng tử hoỏ vectơ đợc x ột đến khi m hoỏ dạng súng f(n 1,n2). Cỏc khối đợc dùng gồm c−ờng độ cỏc pixel lõn cận nhau và cú kớch thớc nhỏ 2 x 2, 3 x 3, 4 x 4.
Lợng tử hoỏ vectơ thoạt tiờn đợc dựng ở những nơi tỷ lƯ bit thấp (d−ới 1 bit/pixel) bởi vỡ kớch thớc khối càng lớn tỷ lệ bit càng cao thỡ chi phớ tớnh toỏn và lu trữ càng tăng vọt lờn. Muốn ảnh có độ dƠ hiĨu tốt (tuy có hi sinh một phần chất lợng) đợc phơc hồi bằng tỷ lƯ bit thấp không thĨ sử dụng DM, DPCM hoặc bộ m hoỏ hai
f 1 2
kờnh với lợng tử hoỏ vụ hớng và từ m cú c hiều dài khụng đổ Chỉ dựng lợng tử hoỏ vectơ mới cú thể thực hiện đợc với tỷ lệ bit thấp hơn 1 bit/pixel. Hỡnh 4.40 biểu diễn ảnh đợc lợng tử hoỏ vectơ. Hỡnh 4.40a là ảnh gốc 512 x 512 pixel. Hỡnh 4.40b là kết quả
lợng tử hoỏ vectơ ở tỷ lệ nửa bit/p ixel. Kớch thớc khối là 4 x 4 pixel. Sỏch m thiết kế theo algorit K_means. Dữ liệu luyện tập đợc dựng là cỏc khối của 4 ảnh khỏc nhau
4. PHéP M HOá BI ếN Đ ổI ảnh.
Trong phép m hoỏ biến đổi ảnh, ảnh đợc biến đổi sang một lĩnh vực khác với lĩnh vực cờng độ và ngời ta m hoỏ cỏc hƯ số biến đỉị ở những ứng dụng mà tỷ lƯ bít thấp (d−ới 1 đến 2 bit/pixel) nh hội nghị video thỡ m hoỏ hệ số biến đổi với lợng tử hoỏ vụ hớng cho kết quả tốt hơn cỏc phộp biến đổi dạng súng với m hoỏ vụ hớng nh−ng chi phí tính tốn đắt hơn.
Các kỹ thuật m hoỏ hệ số biến đổi làm giảm sự tơng quan giữa cỏc cờng độ pixel triƯt đĨ hơn cỏc phơng phỏp m hoỏ dạng súng. Khi làm giảm sự tơng quan thỡ khụng cũn cú hiện tợng m hoỏ lặp đi lặp lại những thụng tin thừ Kỹ thuậ t m hoỏ hệ
số biến đổi khai thỏc đợc đặc điểm là ở một số ảnh điển hỡnh phần lớn năng lợng tập trung vào 1 phần nhỏ của hệ số biến đổ Đú là tớnh chặt của (compact) năng lợng. Nhờ tớnh chất đó có thĨ m hoỏ 1 số nhỏ hệ số biến đổi mà vẫn khụng ảnh hở ng nhiều đến ảnh, nghĩa là cú thể m hoỏ với tỷ lệ dới 1 bit/pixel mà khụng ảnh hởng nhiều đến chất lợng ảnh và độ dễ hiể
Khi m hoá các hệ số biến đổi cú thể dựng bất kỳ phơng phỏp lợng tử hoỏ nào đ núi đến ở tiết 1 nhng thụng dụng nhất vẫn là l ợng tử hoỏ vụ hớng, bởi vỡ nú đơn giản.