Lượng tử hóa: Bước tiếp theo của quá trình nén trong ảnh là lượng tử hóa các hệ số
F(u,v) sao cho làm giảm được số lượng bit cần thiết. Các hệ số tương ứng với tần số thấp
có các giá trị lớn hơn, và như vậy nó chứa phần năng lượng chính của tín hiệu, do đó phải
lượng tử hóa với độ chính xác cao. Riêng hệ số một chiều đòi hỏi độ chính xác cao nhất,
bởi lẽ nó biểu thị giá trị độ chói trung bình của từng khối phần tử ảnh.
Bất kỳ một sai sót nào trong quá trình lượng tử hệ số một chiều đều có khả năng
nhận biết dễ dàng bởi nó làm thay đổi mức độ chói trung bình của khối. Ngược lại, với
các hệ số tương ứng với tần số cao và có các giá trị nhỏ, thì có thể biểu diễn lại bằng tập
giá trị nhỏ hơn hẳn các giá trị cho phép. Chức năng cơ bản của bộ lượng tử hóa là chia
các hệ số F(u,v) cho các hệ số ở vị trí tương ứng trong bảng lượng tử Q(u,v) để biểu diễn
số lần nhỏ hơn các giá trị cho phép của hệ số DCT. Các hệ số có tần số thấp được chia
cho các giá trị nhỏ, các hệ số ứng với tần số cao được chia cho các giá trị lớn hơn. Sau
đó, các hệ số được làm tròn (bỏ đi các phần thập phân). Kết quả ta nhận được bảng
Fq(u,v) mới, trong đó phần lớn các hệ số có tần số cao sẽ bằng 0. Hệ số lượng tử hóa
thuận được xác định theo biểu thức:
Các giá trị Fq(u,v) sẽ được mã hóa trong các công đoạn tiếp theo. Cần phải xác định
là trong quá trình lượng tử hóa có trọng số có xảy ra mất thông tin, gây tổn hao. Đây là
bước tổn hao duy nhất trong thuật toán nén. Mức độ tổn hao phụ thuộc vào giá trị các hệ
số trên bảng lượng tử. Sau khi nhân các hệ số lượng tử hóa Fq(u,v) với Q(u,v) và biến đổi
ngược DCT sẽ không nhận được block sơ cấp các mẫu f(j,k). Tuy nhiên, trong trường
hợp ảnh tự nhiên và lựa chọn các giá trị Q(u,v) thích hợp, sự khác nhau sẽ nhỏ đến mức
mà mắt người không phân biệt được giữa ảnh gốc và ảnh biểu diễn.
Quét zig-zag: Để mã hóa entropy các hệ số được lượng tử hóa Fq(u,v), trước hết,
cần biến đổi mảng hai chiều của các hệ số Fq(u,v) thành chuỗi số một chiều bằng cách
quét zig-zag. Việc xử lý 64 hệ số của khối 8x8 pixel bằng cách quét zig-zag làm tăng tối
đa chuỗi các giá trị 0 và do vậy làm tăng hiệu quả nén khi dùng RLC.
Hình 5. Quét zig-zag
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |