Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

Выбор и обоснование структурной схемы

Изменение шага квантования может осуществляться или после кодирования каждого кадра с учетом его типа, или в пределах одного кадра после кодирования каждой его части.

Структурная схема декодера изображения приведена на рисунке 12. Поток данных поступающий с демодулятора, разделяется в демультиплексоре на кодированные сигналы изображения и векторы движения. В блоках внутрикадрового декодирования осуществляется декодирование группового кода, декодирование кода Хаффмана, восстановление количества уровней квантования обратное

косинусово преобразование (ОДКП), сборка предсказания передаваемого кадра. Последний случай соответствует межкадровому кодированию (положение 2).

В блоках внутрикадрового кодирования выполняются операции, в основном совпадающие со стандартом JPEG. При внутрикадровом кодировании выполняются разбиение кодируемого изображения на блоки 8x8 элементов, дискретное косинусово преобразование (блок ДКП) в каждом блоке с получением матрицы 8x8 коэффициентов ДКП, квантование этих коэффициентов и считывание полученных квантованных коэффициентов в зигзагообразном порядке (рисунок 8) в блоке прямого квантования, кодирование получаемых последовательностей чисел с помощью кодов Хаффмана. Сжатие данных происходит в первую очередь за счет квантования, при котором различные пространственно-частотные составляющие квантуются с различным шагом, в зависимости от заметности их квантования для человека. Количество бит информации, необходимых для передачи данного блока, при этом существенно сокращается. Пространственно-частотные составляющие, имеющие низкий уровень вообще отбрасываются. Дополнительное сжатие достигается с помощью кодирования с переменной длиной кодового слова (кодер Хаффмана).

Рисунок 12 - Декодер изображения по стандарту MPEG-2

Для предсказания в режиме межкадрового кодирования используется не сам предыдущий входной кадр, а результат внутрикадрового декодирования, формируемый соответствующими блоками. При этом в обратном порядке выполняется формирование матрицы коэффициентов ДКП каждого блока, восстановление исходного количества бит всех коэффициентов, обратное дискретное косинусное преобразование (ОДКП), объединение блоков 8x8 элементов в единое изображение. Мультиплексор объединяет данные, поступающие с выхода кодера Хаффмана, и векторы движения макроблоков, поступающие с блока оценки движения.

В декодере, так же как и в кодере, имеется два режима работы. При приеме I-кадров на выходе блока ОДКП формируется цифровой сигнал самого кадра. Коммутатор на структурной схеме при этом находится в положении 1, и сигнал с блока ОДКП направляется на выход. При приеме Р-кадров и В-кадров коммутатор находится в положении 2. В этом случае формирование выходного сигнала происходит путем сложения поступающих с выхода ОДКП значений межкадровых разностей с предсказанным кадром, формируемым на основе ранее принятых кадров блоком предсказателя. На это блок поступают с мультиплексора принятые в общем потоке данных векторы движения, с помощью которых осуществляется компенсация движения.

Буфер на входе декодера выполняет функцию согласования постоянной скорости передачи двоичных символов в канале связи с процессами в декодере, при которых данные из буфера считываются неравномерно во времени.

Кодирование и декодирование яркостного и цветоразностных сигналов осуществляется раздельно, а получаемые при кодировании потоки данных объединяются в общий поток.

Моделирование на ЭВМ выбранных алгоритмов

В данном дипломном проекте уделяется внимание повышению криптостойкости и защиты видеоинформации от несанкционированного доступа. Расчет проводится в программной среде Mathcad 2003. Расчеты в данной программе позволят оценить коэффициент сжатия I-кадров и проверить алгоритм кодирования и шифрования изображения. Перейти на страницу: 1 2 

Другие статьи по теме:

Технические средства, применяемые в деловом общении В деловом мире в условиях обострения конкуренции деловое общение становится важным фактором, определяющим успех деятельности не только отдельного человека, но подчас и целой фирмы ...

Усилитель мощности переменного сигнала Темой курсовой работы является разработка усилителя мощности переменного сигнала. Усилитель имеет дифференциальный вход, бестрансформаторный выход и плавную регулировку усиления от «0» д ...

Многофункциональное приемопередающее устройство диапазона 433 МГц В настоящее время многие зарубежные и отечественные производители микросхем имеют в своей линейке продуктов однокристальные ресиверы или приемопередатчики с возможностью работы как с одн ...