24.6. СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ КОДИРОВАНИЯ

В части 6 этой книги описано большое число кодирующих систем. Всестороннее сравнение различных систем затруднительно, поскольку слишком много факторов определяют в каждом случае эффективность кодирования и сложность его практического осуществления. Совершенствование средств обработки и запоминания изображений привело в настоящее время к тому, что сложность осуществления кодирования перестала быть определяющим ограничением при разработке систем кодирования изображений. Стало возможным построение систем, требующих запоминания целого ряда кадров и достаточно сложной вычислительной обработки данных, а также действующих в реальном масштабе времени телевизионной передачи. В связи с этим в данном разделе рассмотрение ограничивается оценкой эффективности кодирования в различных системах.

Диаграмма, представленная на рис. 24.6.1, позволяет сравнить ряд адаптивных и неадаптивных систем кодирования по такому показателю, как удельная затрата двоичных цифр. Как это обычно и предполагается, межкадровое кодирование имеет преимущество перед внутрикадровым, так же как адаптивное кодирование - перед неадаптивным. Это сравнение, конечно, не полно - диаграмма не содержит данных о погрешности кодирования. На рис. 24.6.2 показана теоретическая зависимость удельной затраты двоичных цифр от среднеквадратической ошибки кодирования для неадаптивных вариантов нескольких систем. Показана также граница, характеризующая предельные теоретические возможности двумерного кодирования. Для адаптивных процедур кодирования теоретические оценки, связывающие расход двоичных цифр с погрешностью, не получены. Диаграмма на рис. 24.6.2 построена в предположении, что источником сообщений служит марковский процесс с разделимой функцией корреляции, причем коэффициенты корреляции по горизонтальному и вертикальному направлениям, а также вдоль временной координаты,  и , равны между собой и составляют каждый 0,95. Предполагается также, что каждая из кодирующих систем спроектирована с учетом статистических свойств источника и оптимальна в смысле минимума среднеквадратической ошибки кодирования. Основные характеристики этих систем приведены в табл. 24.6.1.

Рис. 24.6.1. Сравнение различных систем кодирования.

Рис. 24.6.2. Зависимость между эффективностью и среднеквадратической ошибкой кодирования для различных систем кодирования изображений.

- равномерный код; --- статистический код;  число уровней квантования;  граница эффективности двумерного кодирования, определяемая скоростью создания информации. .

Таблица 24.6.1. Параметры систем кодирования

Система кодирования	Вероятностная модель	Размер блока	Метод кодирования
ИКМ	Распределение Рэлея		Равномерный код
Линейное предсказание	Распределение Лапласа		Равномерный код
Внутрикадровое кодирование с преобразованием	Распределения Рэлея (для постоянной составляющей) и Гаусса		Зональное кодирование, равномерный код
Гибридное внутрикадровое кодирование, ДИКМ-преобразование	Распределение Лапласа		Зональное кодирование, равномерный код
Межкадровое кодирование с преобразованием	Распределения Рэлея (для постоянной составляющей) и Гаусса		Зональное кодирование, равномерный код
Гибридное межкадровое кодирование, ДИКМ-преобразование	Распределение Лапласа		Зональное кодирование, равномерный код

В заключение следует отметить, что за несколько последних лет для передачи и хранения изображений разработан ряд методов кодирования, нашедших практическое применение. В результате теоретических исследований и субъективных испытаний накоплены данные, вполне достаточные для обоснованной сравнительной оценки конкурирующих систем кодирования с учетом сложности их практического осуществления и конкретных условий применения.