22.1.6. УМЕНЬШЕНИЕ ОШИБОК КВАНТОВАНИЯ В СИСТЕМАХ  ИКМ

Действие системы кодирования с ИКМ основано на последовательной независимой передаче элементов изображения. Однако тот факт, что между элементами имеется пространственная корреляция, дает возможность уменьшить ошибку квантования методом векторного квантования, кратко описанным в гл. 6. При этом для совокупности  элементов, образующих вектор  требуется указать подходящий набор многомерных ячеек квантования , разграниченных пороговыми поверхностями, а для каждой такой ячейки — вектор уровней квантования . Определение оптимальной системы ячеек квантования представляет собой, вообще говоря, чрезвычайно сложную вычислительную задачу. Поэтому на практике ограничиваются прямоугольными ячейками. Если предположить, что система ячеек квантования задана, то оптимальный вектор квантования определяется как

     (22.1.6)

где  есть совместная плотность вероятности элементов вектора . С помощью итерационной процедуры Хунс [16] решил эту задачу, определяя уровень квантования элемента по значениям пороговых уровней четырех соседних элементов (левого, правого, верхнего и нижнего). Решение получено в предположении, что совместная плотность вероятности пяти элементов, участвующих в процессе восстановления, хорошо описывается совместной плотностью распределения Рэлея коррелированных случайных величин. Рис. 22.1.6 позволяет сравнить результаты, получаемые в обычной системе ИКМ, с изображениями, восстановленными методом векторного квантования. По сравнению с обычной ИКМ ложные контуры во всех случаях проявляются значительно слабее, а среднеквадратическая ошибка уменьшается. Существует также возможность подавления ложных контуров путем пространственного сглаживания восстанавливаемого изображения в результате свертки с некоторой сглаживающей функцией или фильтрации в спектральной области. Однако такие операции снижают возможности системы в воспроизведении мелких деталей изображения.

Рис. 22.1.6. Уменьшение ошибок квантования в системе ИКМ методом обобщенного квантования [16].  Кодирование с затратой 1 дв.ед./эл.: а — обычная ИКМ; б - восстановление методом векторного квантования. Кодирование с затратой 2 дв. ед./эл.; в — обычная ИКМ; г — восстановление методом векторного квантования.