3.4. Модель изображения

Естественное видеоизображение состоит из решетки со значениями сэмплов в ее узлах. Естественные изображения бывает трудно сжимать в их исходной форме из-за высокой корреляции между близкими сэмплами. На рис. 3.24 показан график двухмерной автокорреляционной функции естественного видеоизображения (рис. 3.4), на котором высота над каждой позицией по вертикали указывает на близость между исходным изображением и его пространственным сдвигом. Пик в центре соответствует нулевому сдвигу. По мере увеличения сдвига копии в любом направлении наблюдается плавное уменьшение этой функции, а наклон графика указывает на высокую корреляцию сэмплов в малых окрестностях изображения.

Рис. 3.24. Двухмерная автокорреляционная функция изображения.

Остаточное изображение, полученное с помощью компенсации движения, имеет автокорреляционную функцию, график которой построен на рис. 3.25. Видно, как быстро она убывает при увеличении сдвига копии изображения. Это указывает на слабую корреляцию близких сэмплов. Эффективная компенсация движения сокращает локальную корреляцию сэмплов на остаточном кадре, позволяя его сжимать эффективнее по сравнению с исходным видеокадром. Целью модели изображения является дальнейшая декорреляция исходного кадра или его остатка и приведение его к форме, допускающей хорошее сжатие энтропийным кодером. Модель изображения имеет обычно три компоненты: преобразование (декорреляция и компактификация данных), квантование (уменьшение точности представления данных) и переупорядочение (группирование данных в соответствии с их численными значениями и величинами).

Рис. 3.25. Двухмерная автокорреляционная функция разности.