Глава 21. АНАЛОГОВЫЕ МЕТОДЫ КОДИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

В этой главе дается классификация методов кодирования изображений и описывается процесс передачи изображения в вещательных телевизионных системах. Рассматриваются методы кодирования изображений, связанные с передачей непрерывных или дискретизованных сигналов.

21.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ КОДИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Классификация цифровых систем кодирования изображений может быть проведена различными способами (табл. 21.1.1).

Таблица 21.1.1. Классификация систем кодирования изображений

Категория изображаемых объектов   Сцены естественного происхождения   Документация, визуализированные данные Фотометрическое содержание изображений   Одноцветные изображения   Цветные изображения   Спектрозональные изображения Шкала уровней яркости   Двухградациоиные изображения   Многоградационные изображения Категория средств обработки сигналов   Аналоговые системы обработки   Цифровые системы обработки Метод обработки сигналов   Построчная (одномерная) обработка   Внутрикадровая (двумерная) обработка   Межкадровая (трехмерная) обработка

Возможна классификация в зависимости от категории изображений, взятых в качестве объекта кодирования. С одной стороны, это могут быть изображения постоянно окружающих наблюдателя сюжетов и сцен естественного происхождения. С другой стороны, изображение может представлять собой результат двумерной визуализации данных, с которым человек сталкивается лишь в специальных обстоятельствах; примером может служить радиолокационная диаграмма в координатах дальность—скорость. Другая классификация изображений основана на их фотометрических характеристиках (одноцветные, цветные и спектрозональные изображения). Ряд кодирующих систем предназначен для обработки только двухградационных изображений, например чертежей; другие же способны оперировать также многоградационными изображениями.

Рис. 21.1.1. Сжатие изображений посредством кодирования: а — аналоговое кодирование; б — цифровое кодирование.

Совершенно другой способ классификации иллюстрирует рис. 21.1.1. Здесь определяющим признаком является метод обработки сигналов — аналоговый или цифровой. Развертка изображения дает на выходе видеодатчика непрерывный электрический сигнал. В аналоговой системе этот сигнал подвергается обработке аналоговыми средствами с целью сокращения полосы его частот, что дает возможность снизить частоту дискретизации и передавать меньшее количество отсчетов. В цифровой системе выходной сигнал видеодатчика прежде всего подвергается аналого-цифровому преобразованию, а затем цифровой обработке, в ходе которой производится перекодирование для сокращения количества передаваемых двоичных единиц. Наконец, кодирующие системы различаются тем, что повторяющийся процесс обработки может в один прием охватывать отдельную строку развертки, некоторую часть плоскости изображения или при передаче подвижных изображений, в том числе в реальном масштабе времени, определенное число последовательных кадров.

В последующих главах рассматриваются операции по обработке сигналов в системах кодирования изображений. Исчерпывающая информация об этих системах содержится в работах [1-7].