利用不同區塊大小位移補償之連續影像編碼

Abstract

數位訊號在處理與傳輸方面均優於類比訊號，但是一類比訊號轉換至數位訊號時，其 訊號的頻寬也相對地提高了。在連續影像上其所需的傳輸速率更是非常之大。例如要 傳送一普通黑白數位電視影像訊號，如果其影像點數為５１２＊５１２點，且具有 ２５６個灰度，因掃描頻率為每秒３０張晝面，則所需之位元率將高達６０M 位元╱ 秒•以目前之通訊頻道尚無法負荷如此龐大及快速之位元率，因此便需要一有效的資 料壓縮技術，在容許的失真下，將影像預先壓縮，以降低位元率及頻寬。如此影像的 傳輸便可直接應用至目前的數位通訊頻道上。 位移補償技術是一種很有效的資料壓縮方式被廣泛應用在連續影像上，它利用連續影 像之間很高的相關性來做資料壓縮，基本上，它先將影像分割為同樣大小的方塊，再 依每一方塊之位移向量來預測現在的影像，如此其方塊的大小便直接地影響到傳輸速 率及影像品質。如果使用較大的區塊，則所得到的影像品質將較差，但所需的傳輸速 率較小；反之，使用較小的區塊，則需要較大的傳輸速率，而得到較好的影像品質。 在本篇論文中，我們提出兩種程序（Down-Splitting Algorithm和Merge-and-Split Algorithm）， 針對影像的品質而使用不用區塊大小的位移補償技術來處理連續影像 的編碼。我們希望用較大的方塊來涵蓋較大的區域，減少所需傳送之位移向量而降低 傳輸速率。而用較小的方塊來預測較細微的區域，以得到較小失真之影像品質。我們 使用需要最少位元表示的四元樹（Quadtree）來分割影像為不同方塊，再依預測影像 的品質而考慮往下分割或往上結合的情況。另外我們亦比較向量量化（Vector Quan- tization）和方塊截短編碼（block truncation coding） 應用在剩餘訊號（Resi -dual Signal）上的編碼效果。 在實驗結果中顯示，不管是在影像品質或傳輸速率的比較上，我們所提出的這兩種程 序所得的成果均較傳統固定方塊大小之程序所得的效果要好。另外對剩餘訊號的編碼 效果，向量量化編碼法則亦得到較好之編碼結果。