TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIAmic.gov.vn/Upload/TCVN/Duthao/1--TCVN-XXXX-2014-ISOIEC... · Web viewTCVN xxxx : 2017 được xây dựng trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn ISO/IEC-15444-13

TCVN T I Ê U C H U Ẩ N Q U Ố C G I A

TCVN XXXX : 2017Dự thảo

HỆ THỐNG MÃ HÓA HÌNH ẢNH JPEG2000 – BỘ MÃ HÓA JPEG 2000 MỨC ĐẦU VÀO

JPEG 2000 image coding system: An entry level JPEG 2000 encoder

HÀ NỘI - 2017

3

TCVN xxxx : 2017Mục lục

Trang

1.Phạm vi áp dụng...................................................................................................................................52.Tài liệu viện dẫn....................................................................................................................................53.Thuật ngữ, định nghĩa..........................................................................................................................64.Các từ viết tắt và ký hiệu...................................................................................................................13

4.1 Các từ viết tắt................................................................................................................................134.2 Ký hiệu...........................................................................................................................................13

5.Mô tả chung.........................................................................................................................................145.1 Dòng mã........................................................................................................................................145.2 Nguyên lý mã hóa..........................................................................................................................14

6.Yêu cầu bộ mã hóa.............................................................................................................................166.1 Yêu cầu chung...............................................................................................................................166.2 Định nghĩa chức năng bộ mã hóa.................................................................................................176.3 Thực hiện.......................................................................................................................................216.4 Mô tả dòng mã...............................................................................................................................22

7.Yêu cầu định dạng tập tin tùy chọn..................................................................................................23PHỤ LỤC ACú pháp dòng mã...........................................................................................................................24PHỤ LỤC BẢnh và sắp xếp dữ liệu ảnh nén......................................................................................................25PHỤ LỤC CMã hóa entropy số học...................................................................................................................26

C.1 Mã hóa nhị phân...........................................................................................................................26C.2 Mô tả bộ mã hóa số học................................................................................................................27

PHỤ LỤC DMô hình hóa bit hệ số....................................................................................................................38D.1 Kiểu quét khối mã trong các khối mã............................................................................................38D.2 Các bit hệ số bit và ý nghĩa...........................................................................................................38D.3 Các quá trình mã hóa trên mặt phẳng bit.....................................................................................39D.4 Khởi tạo và kết thúc......................................................................................................................44D.5 Ký hiệu phân đoạn khả năng phục hồi lỗi.....................................................................................46D.6 Bỏ qua mã hóa số học lựa chọn...................................................................................................46D.7 Hình thành ngữ cảnh quan hệ theo chiều dọc..............................................................................47D.8 Sơ đồ khối của mã hóa khối mã...................................................................................................48

PHỤ LỤC ELượng tử hóa.................................................................................................................................51E.1 Thủ tục lượng tử hóa khả đảo.......................................................................................................51E.2Lượng tử hóa hệ số vô hướng.......................................................................................................52

PHỤ LỤC FBiến đổi sóng con rời rạc của khối ảnh thành phần.........................................................................53F.1 Tham số khối ảnh thành phần.......................................................................................................53F.2 Biến đổi sóng con rời rạc...............................................................................................................53F.3 Biến đổi thuận................................................................................................................................53F.4 Lấy mẫu phụ của các thành phần.................................................................................................61F.5Trọng số tần số ảnh........................................................................................................................62

PHỤ LỤC GBiến đổi đa thành phần và dịch chuyển mức DC.............................................................................65G.1 Chuyển mức DC của các khối ảnh thành phần............................................................................65G.2 Biến đổi đa thành phần khả đảo thuận (RCT)..............................................................................65G.3 Biến đổi đa thành phần không khả đảo thuận (ICT).....................................................................66G.4 Lấy mẫu phụ thành phần phụ màu sắc và lưới chuẩn.................................................................66

PHỤ LỤC HMã hóa ảnh trong miền quan tâm..................................................................................................67H.1 Mô tả phương pháp Maxshift........................................................................................................67H.2 Miền mã hóa quan tâm.................................................................................................................68

PHỤ LỤC ICú pháp định dạng tập tin JP2.........................................................................................................70

3

TCVN xxxx : 2017

Lời nói đầuTCVN xxxx : 2017 được xây dựng trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn ISO/IEC-15444-

13 (2008) của tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO.

TCVN xxxx : 2017 do Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông biên soạn, Bộ Thông

tin và Truyền thông đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ

Khoa học và Công nghệ công bố.

4

TCVN xxxx : 2017

T I Ê U C H U Ẩ N Q U Ố C G I A TCVN xxxx : 2017

Hệ thống mã hóa hình ảnh JPEG2000– Bộ mã hóa JPEG 2000 mức đầu vàoJPEG 2000 image coding system: An entry level JPEG 2000 encoder 1. Phạm vi áp dụngTiêu chuẩn này định nghĩa một tập hợp các phương pháp nén tổn hao và không tổn hao đối với ảnh

tĩnh số được mã hóa song mức, cótông màu xám liên tục, màu pha trộn hoặc tông màu liên tục. Tiêu

chuẩn này:

- đặc tả các quy trình mã hóa có tính quy phạm nhưng không bắt buộc để biến đổi dữ liệu ảnh

gốc thành dữ liệu ảnh nén JPEG 2000;

- đặc tả một tuyến mã hóa hoàn chỉnh để tạo ra một dòng mã phù hợp theo quy định tại Phần 1

Phụ lục A tiêu chuẩn ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1;

- cung cấp hướng dẫn về quy trình mã hóa để biến đổi dữ liệu ảnh gốc thành dữ liệu ảnh nén;

- cung cấp hướng dẫn về cách thực hiện các quy trìnhmã hóa này trong thực tế.

Bộ mã hóa JPEG 2000 mức cơ bản phải:

- có tính quy phạm nhưng không bắt buộc; người thực hiện sẽ được phép lựa chọn công nghệ/

tuyến cần thiết để phù hợp với nhu cầu ứng dụng của họ;

- quy định thực hiện bộ mã hóa dòng mã JPEG 2000 Phần 1; thực hiện bộ mã hóa định dạng tập

tin JP2;

- quy định một tuyến mã hóa hoàn chỉnh để tạo ra một dòng mã phù hợp theo quy định tại Phụ

lục A của ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004;

- bao gồm các công nghệ có trạng thái sở hữu trí tuệrõ ràng được miễn phí bản quyền.

2. Tài liệu viện dẫnTài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi

năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì

áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả sửa đổi, bổ sung (nếu có).

- ITU-T Recommendation T.81 (1992) | ISO/IEC 10918-1:1994, Information technology – Digital

compression and coding of continuous-tone still images: Requirements and guidelines. (Công nghệ

thông tin - Nén số và mã hóa ảnh tĩnh tông màu liên tục: Các yêu cầu và hướng dẫn).


compression and coding of continuous-tone still images: Extensions. (Công nghệ thông tin - Nén số và

mã hóa ảnh tĩnh tông màu liên tục: Phần mở rộng).


compression and coding of continuous-tone still images: Registration of JPEG Profiles, SPIFF Profiles,

SPIFF Tags, SPIFF Colour Spaces, APPn Markers, SPIFF Compression Types and Registration

Authorities (REGAUT). (Công nghệ thông tin - Nén số và mã hóa ảnh tĩnh tông màu liên tục: Đăng ký lý

5

TCVN xxxx : 2017lịch JPEG, lý lịch SPIFF, quá trình SPIFF, không gian màu SPIFF, mã đánh dấu APPn, loại nén SPIFF

và thẩm quyền đăng ký (REGAUT)).

- ITU-T Recommendation T.87 (1998) | ISO/IEC 14495-1:2000, Information technology – Lossless and

near-lossless compression of continuous-tone still images – Baseline. (Công nghệ thông tin – Nén

không tổn thất và gần như không tổn thất các ảnh tĩnh tông màu liên tục: Các vấn đề cơ bản).

- ITU-T Recommendation T.88 (2000) | ISO/IEC 14492:2001, Information technology – Lossy/lossless

coding of bi-level images. (Công nghệ thông tin – Nén tổn thất/không tổn thất các ảnh hai mức).

- ITU-T Recommendation T.800 (2002) | ISO/IEC 15444-1:2004, Information technology – JPEG 2000

image coding system: Core coding system. (Công nghệ thông tin – Hệ thống mã hóa ảnh: Hệ thống mã

hóa lõi).


image coding system: Extensions. (Công nghệ thông tin – Hệ thống mã hóa ảnh: Phần mở rộng).


image coding system: Conformance testing. (Công nghệ thông tin – Hệ thống mã hóa ảnh: Bài đo tuân

thủ).


image coding system: Reference software. (Công nghệ thông tin – Hệ thống mã hóa ảnh: Phần mềm

tham chiếu).

3. Thuật ngữ,định nghĩa3.1Bộ lọc khả đảo 5-3 (5-3R)(5-3 reversible filter)

Một cặp bộ lọc đặc biệt được sử dụng trong biến đổisóng con. Cặp bộ lọc khả đảo này có 5 nhánh

thông thấp và 3 nhánh thông cao.

3.2 Bộ lọc không khả đảo 9-7 (9-7I) (9-7 irreversible filter)

Một cặp bộ lọc đặc biệt được sử dụng trong biến đổisóng con. Cặp bộ lọc không khả đảo này có 9

nhánh thông thấp và 7 nhánh thông cao.

3.3 Bộ mã hóa số học (arithmetic coder)

Một bộ mã hóa entropy có thể biến đổi các chuỗi dữ liệu chiều dài thay đổi thành các mã chiều dài thay

đổi (mã hóa) và ngược lại (giải mã).

3.4 Mặt phẳng bít (bit-plane)

Tổ chức bit dạng mảng hai chiều. Trong tiêu chuẩn này, mặt phẳng bít dùng để chỉ tất cả các bit có

cùng biên độ trong tất cả các hệ số hoặc các mẫu. Chúng có thể là mặt phẳng bit trong thành phần

ảnh, khối ảnh thành phần, khối mã, miền quan tâm, hoặc thành phần khác.

6

TCVN xxxx : 20173.5 Dòng bit (bit stream)

Chuỗi các bít thực tế là kết quả của quá trình mã hóa một chuỗi các ký hiệu. Nó không bao gồm các

mã đánh dấu hoặc đoạn mã đánh dấu trong các mào đầu phần chính và mào đầu phần khối ảnh hoặc

mã đánh dấu EOC. Nó bao gồm mào đầu gói bất kỳ, mã đánh dấu và đoạn mã đánh dấu trong dòng bít

không có trong các mào đầu phần chính hoặc phần khối ảnh.

3.6 Kênh (channel)

Thành phần logic của ảnh. Kênh có thể là đại diện trực tiếp của một thành phần ảnh từ dòng mã, hoặc

có thể được tạo ra bởi việc ứng dụng bảng màu cho một thành phần ảnh từ dòng mã.

3.7 Quá trình làm sạch(cleanup pass)

Là một quá trình mã hóa được thực hiện trên một mặt phẳng bit duy nhất của một khối mã các hệ số.

Quá trình đầu tiên và duy nhất cho mặt phẳng bit có nghĩa đầu tiên là một quá trình làm sạch; quá trình

cuối cùng và thứ ba của mỗi mặt phẳng bít còn lại là một quá trình làm sạch.

3.8 Dòng mã (codestream)

Tập hợp của một hoặc nhiều dòng bit và mào đầu phần chính, các mào đầu phần khối ảnh và mã đánh

dấu EOC cần thiết để giải mã chúng và mở rộng vào trong dữ liệu ảnh. Đây là các dữ liệu ảnh dạng

nén với tất cả các mã đánh dấu cần thiết để giải mã.

3.9 Khối mã(code-block)

Một nhóm hình chữ nhật gồm các hệ số từ các băng con giống nhau của một thành phần khối ảnh.

3.10 Bộ mã (coder)

Bộ phận thực hiện quy trình mã hóa hoặc giải mã.

3.11 Quá trình mã hóa(coding pass)

Là một quá trình hoàn chỉnh thông qua một khối mã mà áp dụng các giá trị hệ số và ngữ cảnh thích

hợp. Có ba loại quá trình mã hóa: quá trình lan truyền có nghĩa, quá trình tinh chỉnh cường độ và quá

trình làm sạch. Kết quả của từng quá trình là một dòng dữ liệu ảnh nén.

3.12 Hệ số (coefficient)

Các giá trị là kết quả của một phép biến đổi.

3.13 Thành phầnảnh (component)

Mảng hai chiều của các mẫu. Một ảnh điển hình bao gồm một vài thành phần như đỏ, xanh lá cây và

xanh da trời.

7

TCVN xxxx : 20173.14 Ngữ cảnh (context)

Hàm của hệ số được giải mã trước đó và được sử dụng làm điều kiện để giải mã hệ số hiện tại.

3.15 Bộ giải mã (decoder)

Bộ phận thực hiện quy trình giải mã, và quy trình biến đổi màu tùy chọn.

3.16 Quy trình giải mã (decoding process)

Quy trình mà đầu vào là toàn bộ hoặc một phần của một dòng mã và kết quả đầu ra là toàn bộ hoặc

một phần của ảnh phục dựng.

3.17 Mức phân tách (decomposition level)

Một tập hợp các băng con mà mỗi hệ số có cùng tác động không gian hoặc khoảng cách so với mẫu

gốc. Chúng bao gồm các băng con HL, LH và HH của phân tách băng con hai chiều. Đối với mức phân

tách cuối cùng, bao gồm cả băng con LL.

3.18 Biến đổi sóng con rời rạc (discrete wavelet transformation (DWT))

Một biến đổi lặp đi lặp lại biến một tín hiệu thành hai hoặc nhiều tín hiệu được lọc và bị lược bỏ tương

ứng với các dải tần khác nhau. Biến đổi này hoạt động trên các thành phần lấy mẫu rời rạc trong miền

không gian.

3.19 Bộ mã hóa (encoder)

Bộ phận thực hiện cho quy trình mã hóa.

3.20 Quy trình mã hóa (encoding process)

Quy trình mà đầu vào là toàn bộ hoặc một phần của dữ liệu ảnh gốc và kết quả đầu ra là dòng mã.

3.21 Định dạng tập tin (file format)

Một dòng mã và dữ liệu bổ trợ và thông tin không rõ ràng cần thiết cho quy trình giải mã dòng mã. Các

ví dụ của dữ liệu bổ trợ bao gồm các trường văn bản cung cấp thông tin đặt tên, bảo mật và lịch sử, dữ

liệu hỗ trợ sự phân bố nhiều dòng mã trong một tập tin dữ liệu nhất định, và dữ liệu hỗ trợ trao đổi giữa

các nền tảng hoặc biến đổi sang các định dạng tập tin khác.

3.22 Bit bảo vệ (guard bits)

Là những bit bổ sung quan trọng nhất được thêm vào để lấy mẫu dữ liệu.

8

TCVN xxxx : 20173.23 Mào đầu (header)

Là một phần của dòng mã chứa các mã đánh dấu và đoạn mã đánh dấu (mào đầu phần chính và mào

đầu phần khối ảnh) hoặc phần báo hiệu của gói tin (mào đầu gói tin)dòng mã.

3.24 Vùng ảnh (image area)

Phần hình chữ nhật của lưới tọa độ tham chiếu, được xác định bởi các độ lệch từ điểm gốc đến các

phần mở rộng của lưới tọa độ tham chiếu.

3.25 Độ lệch vùng ảnh (image area offset)

Số lượng các điểm lưới tọa độ phía dưới và bên phải so với điểm gốc lưới tọa độ tham chiếu để xác

định vị trí điểm gốc của vùng ảnh.

3.26 Không khả đảo (irreversible)

Quy trình biến đổi, lũy tiến, phân loại, lượng tử hóa, hoặc các quy trình khác, do lỗi có tính hệ thống

hoặc lỗi lượng tử hóa, không cho phép phục dựng không tổn hao. Một quy trình không thể đảo ngược

chỉ dùng để nén tổn hao.

3.27 JP2Tên của định dạng tập tin được định nghĩ trong tiêu chuẩn ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1.

3.28 JPEGSử dụng để tham khảo toàn cầu cho quy trình mã hóa và giải mã theo các tiêu chuẩn quốc tế sau đây:

- Khuyến nghị ITU-T T.81 (1992) | ISO/IEC 10918-1:1994, Công nghệ thông tin – Nén số và mã

hóa ảnh tĩnh có sắc độ liên tục: Yêu cầu và hướng dẫn.


hóa ảnh tĩnh có tông màu liên tục: Bài đo tuân thủ.


hóa ảnh tĩnh có tông màu liên tục: Phần mở rộng.

- Khuyến nghị ITU-T T.84 (1996)/Amd. 1 (1999), Công nghệ thông tin – Nén số và mã hóa ảnh

tĩnh có tông màu liên tục: Phần mở rộng – Sửa đổi 1: Các quy định cho phép đăng ký loại và

phiên bản mới trong mào đầu SPIFF.

- Khuyến nghị ITU-T T.86 (1998) | ISO/IEC 10918-4, Công nghệ thông tin - Nén số và mã hóa

ảnh tĩnh tông màu liên tục: Đăng ký lý lịch JPEG, lý lịch SPIFF, quá trình SPIFF, không gian

màu SPIFF, mã đánh dấu APPn, loại nén SPIFF và thẩm quyền đăng ký (REGAUT)).

9

TCVN xxxx : 20173.29 JPEG2000Sử dụng để tham khảo toàn cầu cho quy trình mã hóa và giải mã theo tiêu chuẩn này và sự hiện diện

của chúng trong các ứng dụng.

3.30 File JPX Khuôn dạng file JPEG 2000 được định nghĩa bởi Rec. T.801 | ISO/IEC 15444-2:2004

3.31Lớp (layer)

Tập hợp các dữ liệu ảnh nén từ các quy trình mã hóa của một hoặc nhiều khối mã của khối ảnh thành

phần. Các lớp có một thứ tự cho quá trình mã hóa và giải mã, chúng phải được bảo toàn.

3.32Không tổn hao (lossless)

Một thuật ngữ mô tả ảnh hưởng của quy trình mã hóa và giải mã toàn bộ ảnh trong đó đầu ra của quy

trình giải mã giống hệt với đầu vào của quy trình mã hóa. Việc phục dựng không méo được đảm bảo.

Tất cả quy trình mã hóa hoặc các bước được sử dụng cho quy trình mã hóa và giải mã có thể khả đảo.

3.33Tổn hao (lossy)

Một thuật ngữ mô tả ảnh hưởng của quy trình mã hóa và giải mã toàn bộ ảnh trong đó đầu ra của quy

trình giải mã không giống với đầu vào của quy trình mã hóa. Xuất hiện méo (xét về mặt toán học). Ít

nhất một trong các quy trình mã hóa hoặc các bước được sử dụng cho quy trình mã hóa và giải mã

không khả đảo.

3.34Quá trình tinh chỉnh cường độ(magnitude refinement pass)

Một loại trong 3 loại quá trình mã hóa

3.35Phần mào đầuchính (main header)

Một nhóm các mã đánh dấuvà đoạn mã đánh dấutại đầu của dòng mã mô tả các tham số ảnh và tham

số mã hóa mà có thể áp dụng cho mọi khối ảnh và khối ảnhthành phần.

3.36Mã đánh dấu (marker)

Một mã hai byte trong đó byte đầu tiên là FF (0xFF) hệ thập lục phân và byte thứ hai là giá trị trong

khoảng 1 (0x01) đến FE (0xFE) hệ thập lục phân.

3.37Đoạn mã đánh dấu(marker segment)

Một mã đánh dấu và tập các tham số đi kèm (không rỗng).

10

TCVN xxxx : 20173.38Gói tin (packet)

Một phần của dòng bít bao gồm mào đầu gói tin và dữ liệu ảnh nén từ một lớp của một phân khu ảnh ở

một mức phân giải trong khối ảnh thành phần.

3.39Mào đầu gói tin (packet header)

Một phần của gói tin chứa các tín hiệu cần thiết để giải mã gói.

3.40Phân khu ảnh (Precinct)

Vùng chữ nhật của khối ảnh thành phần, được biến đổi tại cùng mức phân giải được sử dụng để giới

hạn kích thước gói tin.

3.41Độ chính xác (precision)

Số lượng bít được chỉ định cho một mẫu, hệ số cụ thể hoặc khác biểu diễn dưới dạng số nhị phân

khác.

3.42Quá trình lũy tiến (progression)

Thứ tự trong một dòng mã trong đó quá trình giải mã từng bít liên tiếp đóng góp vào việc phục dựng

ảnh “tốt hơn”. Các xác định các tham số để phục dựng ảnh “tốt hơn” là một chức năng của ứng dụng.

Một vài ví dụ của quá trình lũy tiến là tăng độ phân giải hoặc cải thiện độ chính xác mẫu.

3.43Lượng tử hóa (quantization)

Một phương pháp giảm độ chính xác của các hệ số riêng nhằm giảm số lượng bit dùng cho mã hóa

entropy. Nó tương đương với chức năng nén và mở rộng đồng thời cùng giải nén. Lượng tử hóa có thể

thực hiện bởi một phép tính chi tiết với giá trị lượng tử cho trước hoặc bằng cách bỏ qua (cắt bỏ) các

quá trình mã hóatừ dòng mã.

3.44. Lưới tọa độ tham chiếu(reference grid)

Một mảng các điểm lưới tọa độ chữ nhật được sử dụng làm tham chiếu cho các mảng dữ liệu chữ nhật

khác. Ví dụ bao gồm các thành phần ảnh và khối ảnh.

3.45Vùng quan tâm (region of interest (ROI))

Tập hợp các hệ số được xem xét phù hợp với kích cỡ được định nghĩa bởi người dùng.

3.46Mức phân giải (resolution level)

Tương đương với mức phân tách với một ngoại lệ: các băng con LL cũng là một mức phân giải riêng.

11

TCVN xxxx : 2017

3.47Khả đảo (reversible)

Quá trình biến đổi, lũy tiến hoặc quá trình khác không gặp lỗi có tính hệ thống hoặc lỗi lượng tử hóa,

cho phép khôi phục tín hiệu không tổn hao.

3.48Ký hiệu phân đoạn (segmentation symbol)

Một ký hiệu đặc biệt được mã hóa với ngữ cảnh thống nhất tại cuối mỗi quá trình mã hóacho khả năng

phục hồi lỗi.

3.49 Bỏ qua quá trình mã hóa số học lựa chọn (selective arithmetic coding bypass)

Một loại mã hóa mà một số quá trình mã hóa khối mã không được thực hiện bởi bộ mã hóa số học.

Thay vào đó các bit được mã hóa được gắn trực tiếp với dòng bit mà không cần mã hóa.

3.50 Quá trình lan truyền có nghĩa(significance propagation pass)

Là một quá trình mã hóa được thực hiện trên một mặt phẳng bít của một khối mã các hệ số.

3.51 Băng con (subband)

Một nhóm các hê số biến đổi là kết quả của một loạt các tính toán lọc thông thấp và thông cao, theo cả

chiều ngang và chiều dọc.

3.52Khối ảnh (tile)

Mảng các điểm lưới tọa độ chữ nhật trên lưới tọa độ tham chiếu, được ghi nhận bằng độ lệch từ điểm

gốc lưới tọa độ tham chiếu và được xác định cả chiều cao và chiều rộng. Các khối ảnh có thể chồng

lấn sử dụng để xác định khối ảnh thành phần.

3.53Khối ảnh thành phần (tile-component)

Tất cả các mẫu của thành phần ảnh cho trước trong một khối ảnh.

3.54Chỉ số khối ảnh (tile index)

Chỉ số của khối ảnh hiện tại có phạm vi từ không đến số lượng khối ảnh trừ một.

3.55 Một phần khối ảnh (tile-part)

Một đoạn của dòng mã với dữ liệu ảnh nén cho một số hoặc tất cả khối ảnh. Phần khối ảnh bao gồm ít

nhất một cho đến tất cả các gói tin tạo nên khối ảnh được mã hóa.

3.56 Mào đầu phần khối ảnh (tile-part header)

12

TCVN xxxx : 2017Một nhóm các mã đánh dấuvà các đoạn mã đánh dấutại đầu mỗi phần khối ảnh trong dòng mã mô tả

các thông số mã hóa phần khối ảnh.

3.57Chỉ số phần khối ảnh(tile-part index)

Chỉ số của phần khối ảnh hiện tại trong phạm vi từ không đến số lượng các phần khối ảnh trừ một

trong một khối ảnh cho trước.

3.58Biến đổi (transformation)

Ánh xạ toán học từ không gian tín hiệu này sang không gian tín hiệu khác.

4. Các từ viết tắt và ký hiệu4.1 Các từ viết tắt

Từ viết tắt

1D-DWT

Tiếng Việt

Biến đổi Sóng con rời rạc 1 chiều

Tiếng Anh

One-dimensional Discrete Wavelet Transformation

FDWT Biến đổi Sóng con rời rạc thuận Forward Discrete Wavelet Transformation

ICC Hiệp hội màu quốc tế International Colour Consortium

ICT Biến đổi thành phần không khả đảo Irreversible Component transformation

IDWT Biến đổi Sóng con rời rạc nghịch Inverse Discrete Wavelet Transformation

JPEG Nhóm chuyên gia nghiên cứu tiêu

chuẩn về ảnh

Joint Photographic Experts Group

JURA Cơ quan đăng ký các tiện ích JPEG JPEG Utilities Registration Authority

1D-DWT Biến đổi Sóng con rời rạc 1 chiều One-dimensional Discrete Wavelet

Transformation

RCT Biến đổi màu khả đảo Reversible Colour Transformation

ROI Miền quan tâm Region of Interest

4.2 Ký hiệu0x---- Biểu thị một số thập lục phân

\nnn Một số có ba chữ số bắt đầu bằng một dấu gạch chéo ngược cho thấy giá trị của một byte duy

nhất trong một chuỗi ký tự, trong đó ba chữ số xác định giá trị bát phân của byte

b Số mũ của giá trị lượng tử cho một băng con quy định tại QCD và QCC

b Phần định trị của giá trị lượng tử cho một băng con quy định tại QCD và QCC

Mb Số tối đa các mặt phẳng bit được mã hóa trong một khối mã cho trước

NL Số các mức phân giải theo quy định tại COD và COC

Rb Dải động của một mẫu thành phần theo quy định tại SIZ

COC Mã đánh dấuthành phần loại mã hóa

COD Mã đánh dấu mặc định loại mã hóa

COM Mã đánh dấu nhận xét

13

Composition des Publications, 09/19/14,

A:1D-DWTOne-dimensional Discrete Wavelet Transformation


A:ROIRegion of Interest


A:RCTReversible Colour Transformation


A:1D-DWTOne-dimensional Discrete Wavelet Transformation


A:JURAJPEG Utilities Registration Authority


A:JPEGJoint Photographic Experts Group


A:IDWTInverse Discrete Wavelet Transformation


A:ICTIrreversible Colour transformation


A:ICCInternational Colour Consortium


A:FDWTForward Discrete Wavelet Transformation

TCVN xxxx : 2017CRG Mã đánh dấu đăng ký thành phần

EOC Kết thúc mã đánh dấu dòng mã

EPH Kết thúc mã đánh dấumào đầu gói

PLM Mã đánh dấumào đầu chính, chiều dài gói

PLT Mã đánh dấumào đầu phần khối ảnh, chiều dài gói

POC Mã đánh dấu thay đổi thứ tự chuỗi

PPM Mã đánh dấumào đầu chính, các mào đầu gói được đóng gói

PPT Mã đánh dấumào đầu phần khối ảnh, các mào đầu gói được đóng gói

QCC Mã đánh dấu thành phần lượng tử hóa

QCD Mã đánh dấu mặc định lượng tử hóa

RGN Mã đánh dấu vùng được quan tâm

SIZ Mã đánh dấu kích thước khối ảnh và ảnh

SOC Khởi đầu của mã đánh dấu dòng mã

SOD Khởi đầu của mã đánh dấu dữ liệu

SOP Khởi đầu của mã đánh dấu gói

SOT Khởi đầu của mã đánh dấu phần khối ảnh

TLM Mã đánh dấu chiều dài phần khối ảnh

5. Mô tả chung5.1 Dòng mãKhái niệm dòng mã tương tự với dòng mã trong tiêu chuẩn ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1:

2004.

5.2 Nguyên lý mã hóaCác thủ tục chính của tiêu chuẩn này được thể hiện trong Hình 1. Hình này cho thấy trình tự mã hóa -

trình tự ngược lại của sơ đồ khối hình 5-1 trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004.

Hình 1- Sơ đồ khối kỹ thuậtCác thủ tụccụ thể được thể hiện trong các phụ lục. Quy trình mã hóa được tóm tắt dưới đây.

Ảnh gốc Dòng mã

14

TCVN xxxx : 2017Nhiềuảnh có đa thành phần. Kỹ thuật mã hóa trong tiêu chuẩn này biến đổi đa thành phần thànhvề

tương quan với ba thành phần. Đây là chức năng duy nhất trong kỹ thuật này có liên quan các thành

phần với nhau. (Xem Phụ lục G).

Các thành phần ảnh có thể được chia thành các khối ảnh. Những khối ảnhthành phần này là các mảng

hình chữ nhật có liên quan đến vị trí của mỗi thành phần giống nhau tạo nên ảnh. Do đó, việc cắt

látảnh tạo ra các khối ảnh thành phần được mã hóa độc lập với nhau. Khối ảnh này cung cấp một

trong những phương pháp mã hóa một vùngảnh. (Xem Phụ lục B).

Các khối ảnh thành phần bao gồm các mức phân tách khác nhau nhờ sử dụng biến đổi sóng con. Các

mức phân tách này có chứa một số băng con gắn với các hệ số mô tả các đặc tính tần số không gian

ngang và dọc của các khối ảnh thành phần gốc. Các hệ số cung cấp thông tin tần số về một khu vực

cục bộ, chứ không phải là toàn bộ ảnh như biến đổi Fourier. Mức độ phân tách này liên quan đến mức

độ phân tách tiếp theo bởi một yếu tố không gian của cả hai. Nghĩa là, mỗi mức phân tách liên tiếp của

các băng con có khoảng một nửa phân giải theo chiều ngang và một nửa phân giải theo chiều dọc của

mức độ phân tách trước đó. (Xem Phụ lục F).

Mặc dù có nhiều hệ số như các mẫu, nội dung thông tin có xu hướng tập trung chỉ trong một vài hệ số.

Thông qua lượng tử, nội dung thông tin của một số lượng lớn các hệ số biên độ nhỏ được giảm đi

(Phụ lục E). Việc xử lý thêm bởi các bộ mã hóa entropy làm giảm số lượng bit cần thiết để biểu diễn

các hệ số lượng tử hóa này. (Xem phụ lục C, Dvà B).

Các băng con riêng lẻ của một khối ảnh thành phần được chia thành các khối mã. Những mảng hình

chữ nhật của các hệ số có thể được trích xuất độc lập. Các mặt phẳng bít riêng biệt của các hệ số

trong một khối mã được mã hoá với ba quá trình mã hóa. Mỗi một quá trình mã hóa thu thập thông tin

theo ngữ cảnh về các dữ liệu ảnh được nén theo mặt phẳng bít. (Xem Phụ lục D).

Một bộ mã hóa số học sử dụng thông tin ngữ cảnh này và trạng thái bên trong của nó để mã hóa các

hệ số. (Xem Phụ lục C) Các kỹ thuật kết cuối khác nhau cho phép các mức khai thác độc lập dữ liệu

ảnh được nén theo quá trình mã hóa khác nhau.

Dữ liệu ảnh nén theo dòng bít được tạo ra từ các quá trình mã hóa được nhóm vào các lớp. Các lớp là

các nhóm bất kỳ của các quá trình mã hóa từ các khối mã. (Xem Phụ lục B)

Các hệ số băng con ở mỗi mức phân giải được phân chia thành các vùng hình chữ nhật được gọi là

giới hạn. (Xem Phụ lục B).

Các gói tin là một đơn vị cơ bản của dòng mã nén. Gói tin chứa dữ liệu ảnh nén từ một lớp giới hạn

mức phân giải của khối ảnh thành phần. Các gói cung cấp một phương pháp khác để trích xuất một

vùng không gian độc lập với dòng mã. Các gói này được xen kẽ trong dòng mã bằng cách sử dụng

một vài phương pháp khác nhau. (Xem Phụ lục B).

Một kỹ thuật cho phép dữ liệu ảnh nén tương ứng với các miền quan tâm trong các thành phần khối

ảnh ban đầu được mã hóa và được đặt trước trong dòng bit. (Xem Phụ lục H).

Một số kỹ thuật cho phép phát hiện và che giấu lỗi bit có thể xảy ra trên một kênh truyền có nhiễu.

(Xem Phụ lục D).

15

TCVN xxxx : 2017Dòng mã gắn với một khối ảnh, được tổ chức trong các gói tin và sắp xếp trong một hoặc nhiều phần

khối ảnh. Một mào đầu phần khối ảnh, bao gồm một loạt các mã đánh dấu và phân đoạn mã đánh dấu,

chứa thông tin về các kỹ thuật khác nhau và loại mã hóa cần thiết để xác định vị trí, trích xuất, giải mã

và tái tạo mỗi khối ảnh thành phần. Vào lúc bắt đầu của toàn bộ dòng mã là một mào đầu chính, bao

gồm các mã đánh dấu và các đoạn mã đánh dấu, cung cấp thông tin tương tự cũng như các thông tin

về ảnh ban đầu. (Xem Phụ lục A).

Dòng mã nằm trong một khuôn dạng tập tin, cho phép các ứng dụng thể hiện ý nghĩa và các thông tin

khác về ảnh. Khuôn dạng tập tin có thể chứa dữ liệu ngoài dòng mã. (Xem Phụ lục I).

Tóm lại, thủ tục phân chia ảnh ban đầu như sau:

- Các thành phần của ảnh được chia thành các khối ảnh chữ nhật. Khối ảnh thành phần là đơn vị

cơ bản của ảnh ban đầu hoặc ảnhđược phục dựng.

- Thực hiện việc biến đổisóng con trên khối ảnh thành phần tạo ra các mức phân tách.

- Các mức phân tách được tạo thành từ các băng con của các hệ số mô tả đặc tính tần số của

các vùng cục bộ (chứ không phải trên toàn bộ khối ảnh thành phần) của khối ảnh thành phần.

- Các băng con của các hệ số được lượng tử hóa và được tập hợp vào mảng chữ nhật của khối

mã.

- Mỗi mặt phẳng bit của các hệ số trong một khối mã được mã hóa entropy vào ba loại quá trình

mã hóa.

- Một số hệ số có thể được mã hóa trước cung cấp một miền quan tâm.

Tại thời điểm này, các dữ liệu ảnhbiến đổi hoàn toàn thành dữ liệu ảnh nén. Các thủ tục ghép lại các

đơn vị dòng bit vào dòng mã như sau:

- Dữ liệu ảnh nén từ quá trình mã hóa được tập hợp vào các lớp.

- Các gói tin bao gồm dữ liệu ảnh nén từ một khu vực của một lớp mức phân giải của khối ảnh

thành phần. Các gói dữ liệu là đơn vị cơ bản của dữ liệu ảnh nén.

- Tất cả các gói dữ liệu từ một khối ảnh được đan xen trong một số các dãy và đặt trong một

hoặc nhiều phần khối ảnh.

- Các phần khối ảnh có một mào đầu phần khối ảnh mô tả và được đan xen rong một số dãy.

- Các dòng mã có một mào đầu chính khi bắt đầu mô tả ảnh ban đầu và nhiều loại mã hóa, phân

tách khác nhau.

- Khuôn dạng tập tin mô tả ý nghĩa của ảnh và các thành phần của nó trong ngữ cảnh ứng dụng.

6. Yêu cầu bộ mã hóa6.1 Yêu cầu chungQuy trình mã hóa biến đổi dữ liệu ảnh gốc thành dữ liệu ảnh nén. Phụ lục A, B, C, D, E, F, G và Hmô tả

quy trình mã hóa. Tất cả quy trình mã hóa được quy chuẩn. Bộ mã hóa là hiện thân của quy trình mã

hóa. Trong tiêu chuẩn này, bộ mã hóa sẽ biến đổi dữ liệu ảnh gốc thành dữ liệu ảnh nén với các cú

pháp dòng mã quy định tại Phụ lục A.

Không có yêu cầu thực hiện cụ thể nào cho bộ mã hóa. Trong một số trường hợp, các mô tả sử dụng

các kỹ thuật thực hiện cụ thể cho mục đích minh họa.

16

TCVN xxxx : 2017Định nghĩa một bộ mã hóa mức cơ bản được chia thành ba nhóm:

- Chức năng bộ mã hóa;

- Thực hiện;

- Mô tả dòng mã.

6.2 Định nghĩa chức năng bộ mã hóaCó bốn loại mã hóa được mô tả trong tiêu chuẩn này:

- Mã hóa màu sắc không tổn hao;

- Mã hóa màu sắc có tổn hao;

- Mã hóa thang màu xám không tổn hao;

- Mã hóa thang màu xám có tổn hao.

Định nghĩa của ảnh và thứ tự dữ liệu nén được áp dụng phổ biến trên bốn loại. Bảng 1 cho thấy định

nghĩa của ảnh và thứ tự dữ liệu nén. Tài liệu tham khảo của Bảng 1 được mô tả trong Phụ lục B.

Bảng 1- Định nghĩa chức năng của ảnh và thứ tự dữ liệu nén

Mục Tham chiếu

Lưới tọa độ tham chiếu B.2*

Khối ảnh B.3*

Băng con B.5*

Phân khu ảnh B.6*

Khối mã (64x64 hoặc 32x32) B.7*

Lớp B.8*

Gói B.9*

Mã hóa mào đầu gói B.10*

Phần khối ảnh (nhiều) B.11*

Trình tự tiến hành phần 1 (1 trong 5

phương pháp tiến hành)B.12.1*

Thay đổi trình tự tiến hành B.12.2, B.12.3*

* Mô tả trong ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1:2004.

6.2.1 Mã hóa màu sắc không tổn haoQuy trình mã hóa màu sắc không tổn hao được thể hiện trong Hình 2. Bởi vì, khái niệm cơ bản của mã

hóa màu sắc không tổn hao là không tổn hao trao đổi ảnh màu nên biến đổi thành phần khả đảo (RCT)

và biến đổi sóng conkhả đảo (5-3R) sẽ được thực hiện. Ngoài ra, lượng tử vô hướng không được thực

hiện. Nó có thể được sử dụng trong dòng mã cụt để cung cấp nén tổn hao.

Định nghĩa chức năng của mã hóa màu sắc không tổn hao được thể hiện trong Bảng 2.

17

TCVN xxxx : 2017

Hình 2- Sơ đồ khối mã màu sắc không tổn hao

Bảng 2- Định nghĩa chức năng của mã hóa màu sắc không tổn hao

Hạng mục Mục Tham chiếu

Biến đổi đa thành phần và

chuyển mức DC

Dữ liệu chuyển mức DC 6.3 G.1

RCT 6.4 G.2

Biến đổi sóng con rời rạc

Biến đổi Sóng con (5-3R) 6.5 F.3

Lấy mẫu thứ cấp bằng cách loại trừ các hệ

số

6.6 F.4

Trọng số tần số trực quan 6.7 F.5

Mô hình hệ số bit

3-quá trình mã hóa, 4-chế độ mã hóa

(EBCOT)

6.8 D.3

Kết thúc có thể dự đoán 6.9 D.4

Thiết lập lại xác suất ngữ cảnh trên biên

quá trình mã hóa

6.10 D.4

Kết thúc trên mỗi quá trình mã hóa 6.11 D.4

Các ký hiệu phân đoạn 6.12 D.5

Bỏ qua AC chọn lọc 6.13 D.6

Ngữ cảnh kết quả theo chiều dọc 6.14 D.7

Mã hóa entropy số học Mã hóa bộ mã hóa-MQ 6.15 C.2

Miền quan tâm Max-shift 6.16 H.1, H.2

6.16.1 Mã hóa màu sắc có tổn haoQuy trình mã hóa màu sắc có tổn hao được thể hiện trong hình 3. Mã hóa màu sắc có tổn hao có một

số kết quả như hiệu suất nén cao hoặc kích thước dòng mã cố định. Biến đổi thành phần không khả

đảo (ICT) và biến đổi sóng conkhông khả đảo (9-7I) sẽ được thực hiện. Lượng tử vô hướng có thể

được thực hiện.

Định nghĩa chức năng của mã hóa màu sắc có tổn hao được thể hiện trong Bảng 3.

18

TCVN xxxx : 2017

Hình 3- Sơ đồ khối mã màu sắc có tổn haoBảng 3- Định nghĩa chức năng mã hóa màu sắc có tổn hao



chuyển mức DC

Dữ liệu chuyển mức DC 6.17 G.1

ICT 6.18 G.3

Biến đổi sóng con rời rạc

Biến đổi Sóng con (9-7I) 6.19 F.3

Lấy mẫu thứ cấp bằng cách loại trừ các hệ

số

6.20 F.4


Lượng tử hóa Lượng tử hóa vô hướng 6.22 E.2



(EBCOT)

6.23 D.3




6.25 D.4







6.31.1 Mã hóa thang màu xám không tổn haoQuy trình mã hóa thang màu xám không tổn hao được thể hiện trong Hình 4. Khái niệm cơ bản của mã

hóa thang màu xám không tổn hao gần giống như mã hóa màu sắc không tổn hao, nhưng ảnh gốc

thay đổi màu thành thang màu xám. Biến đổi sóng conkhả đảo (5-3R) sẽ được thực hiện. Biến đổi

thành phần và lượng tử vô hướng không được thực hiện. Nó có thể được sử dụng trong dòng mã cụt

để cung cấp nén tổn hao.

19

TCVN xxxx : 2017Định nghĩa chức năng của mã hóa thang màu xám không tổn hao được thể hiện trong Bảng 4.

Hình 4- Sơ đồ khối mã thang màu xám không tổn haoBảng 4- Định nghĩa chức năng mã hóa thang màu xám không tổn hao



chuyển mức DCDữ liệu chuyển mức DC

6.32 G.1

Biến đổi sóng con rời rạcBiến đổi Sóng con (5-3R) 6.33 F.3




(EBCOT)

6.35 D.3




6.37 D.4







6.43.1 Mã hóa thang màu xám có tổn haoQuy trình mã hóa thang màu xám có tổn hao được thể hiện trong hình 5. Khái niệm về mã hóa thang

màu xám có tổn hao gần giống như mã hóa màu sắc có tổn hao, nhưng ảnh gốc thay đổi màu thành

thang màu xám. Biến đổi sóng conkhông khả đảo (9-7I) sẽ được thực hiện. Lượng tử vô hướng có thể

được thực hiện. Biến đổi thành phần sẽ không được thực hiện.

Định nghĩa chức năng của mã hóa thang màu xám có tổn hao được thể hiện trong Bảng 5.

20

TCVN xxxx : 2017

Hình 5- Sơ đồ khối mã thang màu xám có tổn hao

Bảng 5- Định nghĩa chức năng mã hóa thang màu xám có tổn hao



chuyển mức DCDữ liệu chuyển mức DC

6.44 G.1

Biến đổi sóng con rời rạcBiến đổi Sóng con (9-7I) 6.45 F.3


Lượng tử hóa Lượng tử hóa vô hướng 6.47 E.2



(EBCOT)

6.48 D.3




6.50 D.4







6.57 Thực hiệnKhông có thực hiện cụ thể cần thiết cho Tiêu chuẩn này.

Định nghĩa sự thực hiện được thể hiện trong Bảng 6: tất cả các tài liệu tham khảo của Bảng 6 được mô

tả trong Phụ lục J trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004.

Bảng 6- Định nghĩa sự thực hiện

Hạng Mục Tham chiếu

21

TCVN xxxx : 2017

Thực hiện

Biến đổisóng con dựa trên hàng J.5*

Trọng số tần số trực quan J.12*

Kiểm soát tỉ lệ J.14*


6.58 Mô tả dòng mãMọi dữ liệu ảnh nén sẽ tuân theo cú pháp và gán mã thích hợp cho quy trình mã hóa được định nghĩa

trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004.

ITU-T Rec. T.803 | ISO / IEC 15.444-4: 2004 (JPEG 2000 Phần 4) mô tả một định nghĩa về tuân thủ

hoặc tương thích.

Mục này xác định việc sử dụng một phân đoạn mã đánh dấu đặc biệt cho một bộ mã hóa.

Mô tả dòng mã được thể hiện trong Bảng 7: tất cả các tài liệu tham khảo của Bảng 7 được mô tả trong

Phụ lục A trong ITU T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004.

Bảng 7- Mô tả dòng mã


Thực hiện

Mã đánh dấu SOC A.4.1*

Đoạn mã đánh dấu SOT A.4.2*

Mã đánh dấu SOD A.4.3*

Mã đánh dấu EOC A.4.4*

Đoạn mã đánh dấuSIZ A.5.1*

Đoạn mã đánh dấuCOD A.6.1*

Đoạn mã đánh dấuCOC A.6.2*

Đoạn mã đánh dấuRGN A.6.3*

Đoạn mã đánh dấuQCD A.6.4*

Đoạn mã đánh dấu QCC A.6.5*

Đoạn mã đánh dấuPOC A.6.6*

Đoạn mã đánh dấuTLM A.7.1*

Đoạn mã đánh dấuPLM A.7.2*

Đoạn mã đánh dấuPLT A.7.3*

Đoạn mã đánh dấuPPM A.7.4*

Đoạn mã đánh dấuPPT A.7.5*

Đoạn mã đánh dấuSOP A.8.1*

Đoạn mã đánh dấuEPH A.8.2*

Đoạn mã đánh dấuCRG A.9.1*

Đoạn mã đánh dấuCOM A.9.2*


22

TCVN xxxx : 2017

7. Yêu cầu định dạng tập tin tùy chọnPhụ lục I trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004 mô tả định dạng tập tin tùy chọn chứa siêu

dữ liệu về ảnhvà được bổ sung vào dòng mã. Dữ liệu này cho phép hiển thị màn hình hoặc in ra vớiđộ

phân giải cụ thể. Khi được sử dụng, định dạng tập tin tùy chọn sẽ tuân theo cú pháp định dạng tập tin

và gán mã thích hợp cho quy trình mã hóa được định nghĩa trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-

1: 2004.

23

TCVN xxxx : 2017PHỤ LỤC A(Quy định)

Cú pháp dòng mã

Không có bổ sung thêmcho cú pháp dòng mã của dòng mã JPEG 2000. Phụ lục này giống với Phụ lục A trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15444-1: 2004.

24

TCVN xxxx : 2017PHỤ LỤC B(Quy định)

Ảnh và sắp xếp dữ liệu ảnh nénKhông có bổ sung thêm cho ảnh và sắp xếp dữ liệu. Phụ lục này giống với Phụ lục B trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15444-1: 2004.

25

TCVN xxxx : 2017PHỤ LỤC C(Quy định)

Mã hóa entropy số họcC.1 Mã hóa nhị phânHình C.1 mô tả sơ đồ khối của bộ mã hóa số học thích ứng nhị phân. Cặp quyết định (D) và ngữ cảnh

(CX) cùng được xử lý để tạo ra đầu ra dữ liệu ảnh nén (CD). Cả D và CX được cung cấp bởi khối mô

hình (không được biểu diễn). CX lựa chọn ước tính xác suất để sử dụng trong suốt quy trình mã hóa

của D. Trong tiêu chuẩn này, CX là một mã đánh dấu ngữ cảnh.

Hình C.1 – Các đầu vào và đầu ra bộ mã hóa số họcC.1.1 Phân chia khoảng đệ quyPhân chia khoảng xác suất đẹ quy của mã hóa Elias là cơ sở cho quy trình mã hóa số học nhị phân.

Với mỗi quyết định nhị phân, khoảng xác suất hiện tại được chia thành hai khoảng con và chuỗi mã

được thay đổi (nếu cần thiết) để nó trỏ đến gốc (giới hạn thấp hơn) của khoảng con xác suất được gán

cho ký hiệu xuất hiện.

Trong phân chia khoảng hiện tại thành hai khoảng con thì khoảng con cho các ký hiệu có thể xảy ra

nhiều hơn (MPS) được đặt trên khoảng con cho ký hiệu ít có thể xảy (LPS). Vì vậy, khi MPS được mã

hoá thì các khoảng con LPS được thêm vào chuỗi mã. Quy ước mã hóa này yêu cầu rằng các ký hiệu

được công nhận là MPS hoặc LPS, chứ không phải là 0 hoặc 1. Do đó, kích thước của khoảng LPS và

phương của MPS cho mỗi quyết định phải được biết theo thứ tự để mã hóa quyết định đó.

Khi chuỗi mã luôn chỉ đến gốc của khoảng hiện tại thì quy trình giải mã là một vấn đề xác định đối với

mỗi quyết định mà khoảng con được trỏ đến bởi các dữ liệu ảnh nén. Điều này cũng được thực hiện

một cách đệ quy, sử dụng cùng một quy trình phân chia khoảng như trong bộ mã hóa. Mỗi khi một

quyết định được giải mã, bộ giải mã trừ đi khoảng mà bộ mã hóa thêm vào chuỗi mã. Do đó, chuỗi mã

trong bộ giải mã là một con trỏ vào khoảng hiện tại tùy theo gốc của khoảng hiện tại. Khi quy trình mã

hóa liên quan đến việc thêm các phân số nhị phân chứ không phải phép nối các từ mã số nguyên thì

các quyết định nhị phân có thể xảy ra nhiều hơn được mã hóa với chi phí ít hơn nhiều so với quyết

định trên một bit.

C.1.2 Phép xấp xỉ và quy ước mã hóaCác hoạt động mã hóa được thực hiện sử dụng số học số nguyên xác định và sử dụng biểu diễn số

nguyên của các giá trị phân số trong đó 0x8000 tương đương với số thập phân 0,75. Khoảng A được

giữ trong dải 0,75 A <1,5 bằng cách nhân đôi nó bất kỳ giá trị nguyên nào dưới 0x8000.

Thanh ghi mã C cũng được nhân đôi mỗi lần A được nhân đôi. Định kỳ - để giữ cho C khỏi bị tràn - một

byte của dữ liệu ảnh nén được lấy ra từ các bit bậc cao của thanh ghi C và được đặt vào một bộ đệm

dữ liệu ảnh nén ngoài. Việc vào bộ đệm ngoài bị ngăn chặn bởi thủ tục nhồi bit.

26

TCVN xxxx : 2017Giữ A trong dải 0,75 A <1.5 cho phép một phép xấp xỉ số học đơn giản được sử dụng trong phân

chia khoảng. Khoảng là A và ước tính hiện tại của xác suất LPS là Qe, tính toán chính xác các khoảng

con sẽ yêu cầu:

A – (Qe * A) = khoảng con cho MPS (C-1)

Qe * A = khoảng con cho MPS LPS (C-2)

Vì giá trị của A là đơn vị thứ tự, chúng được tính xấp xỉ bằng:

A – Qe = khoảng con cho MPS (C-3)

Qe = khoảng con cho LPS (C-4)

Khi MPS được mã hoá, giá trị của Qe được thêm vào thanh ghi mã và khoảng giảm xuống còn A - Qe.

Khi LPS được mã hóa, thanh ghi mã không thay đổi và khoảng giảm xuống còn Qe. Dải chính xác cần

thiết cho A sau đó được phục hồi, nếu cần thiết bằng cách tái chuẩn hóa cả A và C.

Với quy trình được minh họa ở trên, phép xấp xỉ trong quy trình phân chia khoảng đôi khi có thể làm

cho khoảng con LPS lớn hơn khoảng con MPS. Nếu, ví dụ, giá trị của Qe bằng 0.5 và A là giá trị tối

thiểu cho phép bằng 0,75 thì chia tỷ lệ xấp xỉ 1/3 của khoảng cho MPS và 2/3 cho LPS. Để tránh đảo

ngược kích thước này, các khoảng MPS và LPS được chuyển đổi bất cứ khi nào khoảng LPS lớn hơn

so với khoảng MPS. Chuyển đổi có điều kiện MPS / LPS này chỉ có thể xảy ra khi cần tái chuẩn hóa.

Khi tái chuẩn hóa xảy ra, quy trình ước tính xác suất được gọi, quyết định một ước tính xác suất mới

chongữ cảnh hiện tại được mã hóa. Việc tính ký hiệu không rõ ràng là cần thiết cho ước tính. Các xác

suất tương đối của tái chuẩn hóa sau khi mã hóa một LPS hoặc MPS cung cấp một kỹ thuật tính ký

hiệuxấp xỉ, được sử dụng cho ước tính xác suất trực tiếp.

C.2 Mô tả bộ mã hóa số họcENCODER (Hình C.2) khởi tạo bộ mã hóa thông qua thủ tục INITENC. Cặp CX và D được đọc và

truyền qua ENCODE cho đến khi tất cả các cặp được đọc. Các thủ tục ước tính xác suất cung cấp ước

tính đáp ứng xác suất cho từng ngữ cảnh được định hình trong ENCODE. Byte dữ liệu ảnh nén là đầu

ra khi cần thiết. Khi tất cả các cặp CX và D đã được đọc, FLUSH thiết lập nội dung của đăng ký C càng

nhiều bit 1 càng tốt và kết quả đầu ra là các byte. FLUSH cũng kết thúc việc mã hóa và tạo ra mã đánh

dấukết thúc yêu cầu.

27

TCVN xxxx : 2017

HìnhC.2 – Bộ mã hóa cho MQ-coder

C.2.1Quy ước đăng ký mã bộ mã hóaCác biểu đồ được đưa ra trong phụ lục này giả định các cấu trúc đăng ký cho các bộ mã hóa thể hiện

trong Bảng C.1.

BảngC.1 – Cấu trúc đăng ký bộ mã hóa

MSB LSB

Đăng ký C 0000 cbbb bbbb bsss xxxx xxxx xxxx xxxx

Đăng ký A 0000 0000 0000 0000 1aaa aaaa aaaa aaaa

Các bit "a" là các bit phân đoạn trong đăng ký A (giá trị khoảng thời gian hiện tại) và "x" bit là các bit

phân đoạn trong thanh ghi mã. Các bit "s" là bit đệm cung cấp ràng buộc về thực hiện chuyển tiếp, và

các bit "b" chỉ ra vị trí bit từ đó các byte hoàn chỉnh của dữ liệu ảnh nén được lấy ra khỏi đăng ký C.

Các bit "c" là bit chuyển tiếp. Mô tả chi tiết việc nhồi bit và xử lý thực hiện chuyển tiếp sẽ được đưa ra

trong phần sau của phụ lục này.

C.2.2 Mã hóa một quyết định (ENCODE)Thủ tục ENCODE xác định xem quyết định D là 0 hay không để chọnthủ tục CODE0 hoặc CODE 1 cho

phù hợp. Thông thường không có thủ tục ENCODE, mà sẽ chọn trực tiếp thủ tục CODE0 hoặc CODE

1 để mã hóa một quyết định 0 hoặc quyết định 1. Hình C.3 cho thấy thủ tục này.

28

TCVN xxxx : 2017HìnhC.3 – Thủ tục ENCODE

C.2.3 Mã hóa a1 hoặc a0 (CODE1 và CODE0)Khi quyết định nhị phân cho trước được mã hoá, xảy ra một trong hai khả năng–ký hiệu có thể là ký

hiệu xảy ra nhiều hơn hoặc ký hiệu ít có thể xảy ra. CODE 1 và CODE0 được minh họa trong Hình C.4

và C.5. Trong các hình này, CX là ngữ cảnh. Đối với mỗi ngữ cảnh, chỉ số ước tính xác suất mà được

sử dụng trong các hoạt động mã hóa và giá trị MPS được lưu trữ. MPS (CX) là hướng (0 hoặc 1) của

MPS cho ngữ cảnh CX.

HìnhC.4 – Thủ tục CODE1

Hình C.5 – Thủ tục CODE0C.2.4 Mã hóa MPS hoặc LPS (CODEMPS và CODELPS)Thủ tục CODELPS (Hình C.6) thường bao gồm việc địnhtỉ lệ khoảng thời gian cho Qe (I (CX)), ước

tính xác suất của LPS được xác định từ chỉ số I lưu trữ cho ngữ cảnh CX. Khoảng thời gian cao

hơnđược tính toán trước sao cho nó được so sánh với khoảng thời gian thấp hơn để xác nhận rằng

Qe có kích thước nhỏ hơn. Nó được theo sau bởi một quy trìnhtái chuẩn hóa (RENORME). Tuy nhiên,

trong trường hợp kích thước khoảng thời gian bị đảo ngược thìbiến đổi MPS / LPS có điều kiện xảy ra

và khoảng thời gian trên được mã hoá. Trong cả hai trường hợp, ước tính xác suất được cập nhật.

Nếu cờ SWITCH cho chỉ số I (CX) được thiết lập thìMPS (CX) bị đảo ngược. Chỉ số I mớiđược lưu tại

CX khi được xác định từ cột chỉ số LPS tiếp theo (NLPS) trong Bảng C.2.

29

TCVN xxxx : 2017

Hình C.6 – Thủ tục CODELPS với biến đổiMPS / LPS có điều kiện

HìnhC.7 – Thủ tục CODEMPS với biến đổi MPS / LPS có điều kiện

BảngC.2 – Các giá trị ước tính xác suất Qe

Chỉ sốGiá trị Qe

NMPS NLPS SWITCH(Cơ số 16) (Nhị phân) (Thập phân)

0 0x5601 0101 0110 0000 0.503937 1 1 1

30

TCVN xxxx : 2017




0001

1 0x3401 0011 0100 0000

0001

0.304715 2 6 0

2 0x1801 0001 1000 0000

0001

0.140650 3 9 0

3 0x0AC1 0000 1010 1100

0001

0.063012 4 12 0

4 0x0521 0000 0101 0010

0001

0.030053 5 29 0

5 0x0221 0000 0010 0010

0001

0.012474 38 33 0

6 0x5601 0101 0110 0000

0001

0.503937 7 6 1

7 0x5401 0101 0100 0000

0001

0.492218 8 14 0

8 0x4801 0100 1000 0000

0001

0.421904 9 14 0

9 0x3801 0011 1000 0000

0001

0.328153 10 14 0

10 0x3001 0011 0000 0000

0001

0.281277 11 17 0

11 0x2401 0010 0100 0000

0001

0.210964 12 18 0

12 0x1C01 0001 1100 0000

0001

0.164088 13 20 0

13 0x1601 0001 0110 0000

0001

0.128931 29 21 0

14 0x5601 0101 0110 0000

0001

0.503937 15 14 1

15 0x5401 0101 0100 0000

0001

0.492218 16 14 0

16 0x5101 0101 0001 0000 0.474640 17 15 0

31

TCVN xxxx : 2017




0001

17 0x4801 0100 1000 0000

0001

0.421904 18 16 0

18 0x3801 0011 1000 0000

0001

0.328153 19 17 0

19 0x3401 0011 0100 0000

0001

0.304715 20 18 0

20 0x3001 0011 0000 0000

0001

0.281277 21 19 0

21 0x2801 0010 1000 0000

0001

0.234401 22 19 0

22 0x2401 0010 0100 0000

0001

0.210964 23 20 0

23 0x2201 0010 0010 0000

0001

0.199245 24 21 0

24 0x1C01 0001 1100 0000

0001

0.164088 25 22 0

25 0x1801 0001 1000 0000

0001

0.140650 26 23 0

26 0x1601 0001 0110 0000

0001

0.128931 27 24 0

27 0x1401 0001 0100 0000

0001

0.117212 28 25 0

28 0x1201 0001 0010 0000

0001

0.105493 29 26 0

29 0x1101 0001 0001 0000

0001

0.099634 30 27 0

30 0x0AC1 0000 1010 1100

0001

0.063012 31 28 0

31 0x09C1 0000 1001 1100

0001

0.057153 32 29 0

32 0x08A1 0000 1000 1010 0.050561 33 30 0

32

TCVN xxxx : 2017




0001

33 0x0521 0000 0101 0010

0001

0.030053 34 31 0

34 0x0441 0000 0100 0100

0001

0.024926 35 32 0

35 0x02Al 0000 0010 1010

0001

0.015404 36 33 0

36 0x0221 0000 0010 0010

0001

0.012474 37 34 0

37 0x0141 0000 0001 0100

0001

0.007347 38 35 0

38 0x0111 0000 0001 0001

0001

0.006249 39 36 0

39 0x0085 0000 0000 1000

0101

0.003044 40 37 0

40 0x0049 0000 0000 0100

1001

0.001671 41 38 0

41 0x0025 0000 0000 0010

0101

0.000847 42 39 0

42 0x0015 0000 0000 0001

0101

0.000481 43 40 0

43 0x0009 0000 0000 0000

1001

0.000206 44 41 0

44 0x0005 0000 0000 0000

0101

0.000114 45 42 0

45 0x0001 0000 0000 0000

0001

0.000023 45 43 0

46 0x5601 0101 0110 0000

0001

0.503937 46 46 0

C.2.5 Ước tính xác suất

33

TCVN xxxx : 2017Bảng C.2 cho thấy giá trị Qe kết hợp với mỗi chỉ số Qe. Các giá trị Qe được thể hiện là số nguyên hệ

thập lục phân, nhị phân và số thập phân. Để biến đổibiểu diễn số nguyên 15-bit của Qe cho xác suất

thập phân thì các giá trị Qe được chia cho (4/3) * (0x8000).

Ước tính có thể được định nghĩa là một kỹ thuật hữu hạn trạng thái - một bảng chỉ số Qe và các trạng

thái tiếp theo được kết hợp chomỗi loại tái chuẩn hóa (ví dụ, vị trí bảng mới) - như thể hiện trong Bảng

C.2. Sự thay đổi trong trạng thái chỉ xảy ra khi thanh ghi khoảng thời gian bộ mã hóa số học được tái

chuẩn hóa. Điều này luôn được thực hiện sau khi mã hóa LPS và bất cứ khi nào đăng ký khoảng thời

gian ít hơn 0x8000 (0.75 trong ký hiệu thập phân) sau khi mã hóa MPS.

Sau khi tái chuẩn hóa LPS, NLPS đưa ra chỉ số mới cho các ước tính xác suất LPS. Nếu biến đổi là 1,

phương ký hiệu MPS bị đảo hướng.

Chỉ số cho ước tính hiện nay là một phần của thông tin lưu trữ chongữ cảnh CX. Chỉ số này được sử

dụng như chỉ số cho bảng các giá trị trong NMPS mà cung cấp các chỉ số tiếp theo cho tái chuẩn hóa

MPS. Chỉ số này được lưu trong lưu trữ ngữ cảnh tại CX. MPS (CX) không thay đổi.

Thủ tục để ước tính xác suất tái chuẩn hóa LPS tương tự như tái chuẩn hóa MPS, trừ trường hợp khi

SWITCH (I (CX)) là 1, phương của MPS (CX) bị đảo.

Trạng thái chỉ số cuối 46 có thể được sử dụng để thiết lập một ước tính xác suất 0,5 cố định.

C.2.6 Tái chuẩn hóa trong bộ mã hóa (RENORME)Tái chuẩn hóa rất giống nhau trong cả bộ mã hóa và giải mã, ngoại trừ trong bộ mã hóa nó tạo ra bit

nén và trong các bộ giải mã nó dùngcác bit nén.

Thủ tục RENORME cho tái chuẩn hóa bộ mã hóa được minh họa trong hình C.8. Cả đăng ký khoảng

thời gian A và đăng ký mã C được chuyển, một bít một lần. Số chuyển dịch được tính trong bộ đếm CT

và khi CT được đếm về không, một byte dữ liệu ảnhnén được lấy ra từ C bởithủ tục BYTEOUT. Tái

chuẩn hóa tiếp tục cho đến khi A không ít hơn 0x8000.

HìnhC.8 – Thủ tục tái chuẩn hóa trong bộ mã hóa

34

TCVN xxxx : 2017C.1.7 Đầu ra dữ liệu ảnh nén (BYTEOUT)Chương trình con BYTEOUT được gọi từ RENORME được minh họa trong Hình C.9. Chương trình

con này chứa các thủ tục bit chỉnhmà cần thiết để hạn chế truyền dẫn mang vào các byte hoàn chỉnh

của dữ liệu ảnh nén. Các quy ước được sử dụng để nó không thể truyền qua nhiểu hơn một byte gần

nhất được ghi vào bộ đệm dữ liệu ảnh nén.

HìnhC.9 – Thủ tục BYTEOUT cho bộ mã hóaThủ tục trong ô ở phần bên phải phía dưới thực hiện chỉnh bit sau byte 0xFF; thủ tục tương tự bên trái

là cho trường hợp không cần chỉnh bit.

B là byte được trỏ đến bởi con trỏ bộ đệm dữ liệu ảnhnén BP. Nếu B không phải là một byte 0xFF, bit

mang được kiểm tra. Nếu bit mang được thiết lập thì nó được thêm vào B và B được kiểm tra một lần

nữa để xem nếu một bít cần được đệm trong byte kế tiếp. Sau khi xác định cần thiết phải đệm bit,

đường thích hợp được chọn, BP được tăng lên và giá trị mới của B được lấy ra từ thanh ghimã "b" bit.

C.2.8 Khởi tạo bộ mã hóa (INITENC)Thủ tục INITENC được sử dụng để bắt đầu bộ mã hóa số học. Sau khi MPS và I được khởi tạo, các

bước cơ bản được biểu diễn trong hình C.10.

35

TCVN xxxx : 2017

HìnhC.10 – Khởi tạo bộ mã hóaĐăng ký khoảng thời gian và đăng ký mã được thiết lập về giá trị ban đầu của chúng và bộ đếm bit

được thiết lập. Thiết lập CT = 12 phản ánh thực tế rằng có ba bit đệm trong đăng ký mà cần phải được

lấp đầy trước khi trường mà từ đó các byte bị loại bỏ. BP luôn luôn chỉ vào byte trước BPST vị trí mà

các byte đầu tiên được đặt. Do đó, nếu byte trước là một byte 0xFF, nhồi bit giả sẽ xảy ra nhưng có thể

được bù đắp bằng cách tăng CT. Các thiết lập ban đầu cho MPS và I được thể hiện trong Bảng D.7.

C.2.9 Kết thúc mã hóa (FLUSH)Thủ tục FLUSH biểu diễn trong hình C.11 được sử dụng để kết thúc các hoạt động mã hóa và tạo ra

mã đánh dấukết thúc yêu cầu. Thủ tục đảm bảo rằng tiền tố 0xFF cho mã mã đánh dấu chồng lên các

bit cuối cùng của dữ liệu ảnh nén. Điều này đảm bảo rằng mã mã đánh dấubất kỳ ở phần cuối của dữ

liệu ảnh nén sẽ được công nhận và giải thích trước khi giải mã hoàn tất.

HìnhC.11 – Thủ tục FLUSH Phần đầu tiên của thủ tục FLUSH thiết lậpcàng nhiều bit 1 trong đăng ký C càng tốt như trong hình

C.12. Ngoài giới hạn cao hơn cho đăng ký C là tổng của đăng ký C và đăng ký khoảng thời gian. Thứ

36

TCVN xxxx : 2017tự thấp 16 bit của C buộc phải là 1 và kết quả được so sánh với giới hạn cao hơn. Nếu C là quá lớn

thìbit 1 hàng đầu bị loại bỏ, giảm C đến một giá trị ở trong khoảng thời gian.

HìnhC.12 – Thiết lập các bit cuối trong đăng ký C Byte trong đăng ký C được hoàn thành bằng cách chuyển C và hai byte bị loại bỏ sau đó. Nếu byte

trong bộ đệm B là 0xFF thì nó bị loại bỏ. Nếu không, bộ đệm B là đầu ra cho dòng bit.

37

TCVN xxxx : 2017PHỤ LỤC D(Quy định)

Mô hình hóa bit hệ sốPhụ lục này xác định việc mô hình hóa và quét cácbit hệ số biến đổi.

Khối mã (xem Phụ lục B trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004) được mã hóa bởi một mặt

phẳng bit tại thời điểm bắt đầu từ mặt phẳng bit có trọng số lớn nhấtcóphần tử khác không tới mặt

phẳng bit có trọng số nhỏ nhất. Với mỗi mặt phẳng bit trong một khối mã, mô hình quét khối mã riêng

được sử dụng cho một trong ba quá trình mã hóa. Mỗi bit hệ số trong mặt phẳng bitchỉ xuất hiện ở một

trong ba quá trình mã hóalà quá trìnhlan truyền ý nghĩa, tinh chỉnh cường độvà sắp xếp. Với mỗi ngữ

cảnhquá trìnhđược tạo để cung cấp cho các bộ mã hóa số học, CX, cùng với quyết định D (xem Phụ

lục C).

D.1 Kiểu quét khối mã trong các khối mãMỗi mặt phẳng bit của một khối mã được quét theo một thứ tự cụ thể. Bắt đầu từ phía trên bên trái,

bốn hệ số đầu tiên của cột đầu tiên được quét, tiếp theo là bốn hệ số đầu tiên của cột thứ hai và tiếp

tục như vậy cho đến khi đến phía bên phải của khối mã. Việc quét sau đó quay về bên trái của khối mã

và tập bốn hệ số thứ hai trong mỗi cột được quét. Quy trình này được tiếp tục tới cuốikhối mã. Nếu

chiều dàikhối mãkhông chia hết cho 4 thì tập các hệ số cuối cùng được quét trong mỗi cột sẽ chứa ít

hơn 4 hệ số. Hình D.1 cho thấy một ví dụ về kiểuquét khối mãcho một khối mã.

Hình D.1 – Ví dụ kiểu quét của một mặt phẳng bit khối mãD.2 Các bit hệ số bit và ý nghĩaD.2.1 Các chú giải trường hợp chungThủ tục mã hóa được đặc tả tại phụ lục này sinh ra hệ số biến đổi (u, v) của bang con b, các bit giải mã

được mã hóa sẽ được sử dụng để tái tạo lại giá trị hệ số biến đổi q b (u, v) ở bộ giải mã. Các bit được

sinh ra là: bit dấu sb (u, v) và số Nb (u, v) của MSB biên độ sẽ được mã hóa, được sắp xếp từ có trọng

số lớn nhất đến nhỏ nhất: MSBi (b, u, v) là MSB thứ i của hệ số biến đổi (u, v) của bang con b (i = 1, ...,

Nb (u, v)). Như đã nêu trong phương trình (B-1), bit dấu sb(u, v) có giá trị bằng một cho các hệ số âm và

0 cho các hệ số dương. Số Nb (u, v) của MSB sẽ được mã hóa bao gồm số lượng của tất cả các mặt

phẳng bit có trọng số lớn nhất 0 được báo hiệu trong mào đầu gói (xem B.10.5 trong ITU-T Rec T.800

|. ISO / IEC 15444-1 : 2004).

38

TCVN xxxx : 2017D.2.2 Chú giải trong trường hợp có ROITrong việc sử dụng các đoạn mã đánh dấu RGN (chỉ ra sự hiện diện của ROI), các điều chỉnh cần phải

được thực hiện để các bit được mã hóa, cũng như số Nb (u, v) của MSB biên độ sẽ được mã hóa.

Những điều chỉnh này được quy định tại điều H.1. Trong trường hợp vắng mặt đoạn mã đánh dấu

RGN thì không cần điều chỉnh.

D.3 Các quá trình mã hóatrên mặt phẳng bitMỗi hệ số trong một khối mã có một biến trạng thái nhị phân kết hợp gọi là trạng thái có nghĩa của nó.

Trạng thái có nghĩa được khởi tạo bằng 0 (hệ số vô nghĩa) và có thể trở thành 1 (hệ số có nghĩa) trong

quy trình mã hóa của khối mã. Các "trạng tháicó nghĩa" thay đổi từ vô nghĩa đến có nghĩa (xem mục

con bên dưới) tại mặt phẳng bit mà bit biên độ có trọng số lớn nhất bằng 1. Vector ngữ cảnh cho hệ số

hiện tại cho trước là vector nhị phân bao gồm các trạng thái có nghĩa của 8 hệ số lân cậngần nhất của

nó, như thể hiện trong hình D.3. Bất kỳ lân cận gần nhất nằm bên ngoài khối mãcủa hệ số hiện tại

được xem là vô nghĩa (nghĩa làtrạng thái có nghĩa 0) với mục đích tạo ra một vector ngữ cảnh để mã

hóa hệ số hiện tại.

HìnhD.3 – Trạng thái lân cận để hình thành ngữ cảnhNói chung, hệ số hiện tại có thể có 256 vector ngữ cảnh dương. Chúng được nhóm thành nhómngữ

cảnhcó số lượng nhỏ hơn theo quy tắc quy định sau đây. Bốn quy tắc hình thành ngữ cảnh khác nhau

được định nghĩa cho bốn quá trình mã hóa: mã hóa có nghĩa, mã hóa dấu, mã hóatinh chỉnh cường độ

và mã hóa sắp xếp. Các hoạt động mã hóa được thực hiện trong ba quá trình mã hóa trên mỗi mặt

phẳng bit: mã hóa dấu và có nghĩa trong quá trình lan truyền có nghĩa, mã hóa tinh chỉnh cường

độtrong quá trình mã hóatinh chỉnh cường độ và mã hóa dấu và sắp xếptrong quá trình làm sạch. Đối

với hoạt động mã hóa nhất định, mã đánh dấungữ cảnh (hoặc ngữ cảnh) được cung cấp cho kỹ nghệ

mã hóa số học là một mã đánh dấu được gán cho ngữ cảnh hệ số hiện tại.

Mặt phẳng bit đầu tiên trong khối hiện tại với một thành phần khác không chỉ có một quá trình làm

sạch. Các mặt phẳng bitcòn lại được mã hóa trong ba quá trình mã hóa. Mỗi bit hệ số được mã hóa

chính xác bởi một trong ba quá trình mã hóa. Bit hệ số được mã hóa phụ thuộc vào các điều kiện của

quá trình đó. Tóm lại, quá trình lan truyền có nghĩa bao gồm các hệ số được dự đoán hoặc “nhiều khả

năng” trở thành các bit dấu vàcó nghĩa của chúng. Quá trình tinh chỉnh cường độbao gồm các bit từ

các hệ số có nghĩa. Quá trình làm sạchbao gồm tất cả các hệ số còn lại.

D.3.1Quá trình mã hóalan truyền có nghĩaTám hệ số lân cận xung quanh hệ số hiện tại (thể hiện trong hình D.2 trong đó X là hệ số hiện tại)

được sử dụng để tạo ra một ngữ cảnh mà ánh xạ vào một trong 9 ngữ cảnh thể hiện trong Bảng D.1.

Nếu hệ số có nghĩa thì nó được cho giá trị 1 để tạo ngữ cảnh, ngược lại nó có giá trị 0. Việc ánh xạ cho

các ngữ cảnhcũng phụ thuộc vào các băng con.

39

TCVN xxxx : 2017

BảngD.1 – Các ngữ cảnh cho quá trình mã hóa sắp xếp và lan truyền có nghĩa

Băng con LL và LH (thông cao chiều dọc)

Băng con HL (thông cao chiều ngang)

Băng con HH (thông cao đường chéo)

Mã đánh dấu ngữ

cảnh ta)

∑ H i ∑V i ∑ Di ∑ H i ∑V i ∑ Di ∑ ( H i+V i ) ∑ Di

2 xb) x x 2 x x 3 8

1 1 x 1 1 x 1 2 7

1 0 1 0 1 1 0 2 6

1 0 0 0 1 0 2 1 5

0 2 x 2 0 x 1 1 4

0 1 x 1 0 x 0 1 3

0 0 2 0 0 2 2 0 2

0 0 1 0 0 1 1 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0a) Lưu ý rằng các mã đánh dấungữ cảnh được lập chỉ số chỉ để thuận tiện xác định trong tiêu

chuẩn này.b) "x" biểu thị trạng thái "không cần quan tâm".

Quá trình lan truyền có nghĩa chỉ bao gồm các bit của các hệ số mà không có nghĩa (trạng thái có

nghĩa vẫn chưa được thiết lập) và có ngữ cảnh khác không. Tất cả các hệ số khác được bỏ qua. Ngữ

cảnh được gửi đến bộ mã hóa số học (cùng với bit hệ số để được mã hóa). Nếu giá trị của bit này là 1,

thì trạng thái có nghĩa được thiết lập bằng 1 và bit ngay tiếp theo được mã hóa là bit dấu cho hệ số.

Nếu không, trạng thái có nghĩa vẫn là 0. Khi các ngữ cảnhcủa các quá trình mã hóavà hệ số liên tiếp

được xem xét thìtrạng thái có nghĩa nhất hiện tạicho ngữ cảnh này được sử dụng.

D.3.2Mã hóa bit dấuMã đánh dấungữ cảnh để mã hóa bit dấu được xác định bằng cách sử dụng vector ngữ cảnhkhác từ

vùng lân cận. Việc tính toán của mã đánh dấungữ cảnh được xem như là một quy trình hai bước.

Bước đầu tiên tóm lược đóng góp của các lân cận chiều dọc và ngang. Bước thứ hai quy những đóng

góp này thành một trong 5 mã đánh dấu ngữ cảnh.

Đối với bước đầu tiên, hai mã đánh dấu ngữ cảnh lân cận theo chiều dọc (xem hình D.2) cùng được

xem xét. Mỗi mã đánh dấu ngữ cảnh lân cận có thể có một trong ba trạng thái: dương có nghĩa, âmcó

nghĩa hoặc vô nghĩa. Nếu hai mã đánh dấu ngữ cảnh lân cận theo chiềudọc đều có nghĩacùng dấu,

hoặc nếu chỉ có một ngữ cảnh có nghĩa, thì đóng góp theo chiều dọc là 1 nếu dấu là dương hoặc -1

40

TCVN xxxx : 2017nếu dấu làâm. Nếu cả hai mã đánh dấu ngữ cảnh lân cận theo chiềudọc vô nghĩa, hoặc cả hai đều có

nghĩa với dấu khác nhauthì đóng góp theo chiều dọcbằng 0. Đóng góp theo chiều ngang được tạo ra

theo cách tương tự. Tóm lại, nếu mã đánh dấu ngữ cảnh lân cậnnằm ngoài các khối mãthì nóđược

xem là vô nghĩa. Bảng D.2 biểu diễncác đóng góp này.

BảngD.2 – Đóng góp của các lân cận ngang (dọc) cho ngữ cảnh dấu

V0 (hoặc H0) V1 (hoặc H1) Phần đóng góp V (hoặc H)

Có nghĩa, dương Có nghĩa, dương 1

Có nghĩa, âm Có nghĩa, dương 0

Vô nghĩa Có nghĩa, dương 1

Có nghĩa, dương Có nghĩa, âm 0

Có nghĩa, âm Có nghĩa, âm –1

Vô nghĩa Có nghĩa, âm –1

Có nghĩa, dương Vô nghĩa 1

Có nghĩa,âm Vô nghĩa –1

Vô nghĩa Vô nghĩa 0

Bước thứ hai quy chín hoán vị của các đóng góp theo chiều dọc và chiều ngang thành 5 mã đánh dấu

ngữ cảnh. Bảng D.3 biểu diễn các mã đánh dấu ngữ cảnh này. Ngữ cảnh này được cung cấp cho bộ

mã hóa số học với quyết định. Bit dấu sau đó loại trừ logic ORed với XORbit trong Bảng D.3 để tạo

quyết định D (xem Phụ lục C). Phương trình sau đây được sử dụng:

D=signbitXORbit (D-1)

Trong đó signbit là bit dấu của hệ số hiện tại (bit 1 biểu thị hệ số âm, bit 0 biểu thị hệ số dương), D là

giá trị được cung cấp cho các bộ mã hóa số học với mã đánh dấungữ cảnh, và XORbit được cho trong

bảng D. 3 cho mã đánh dấungữ cảnh hiện tại.

BảngD.3 – Các ngữ cảnh dấu từ đóng góp ngang và dọc

Đóng góp theo chiều

dọc

Đóng góp theo chiều

ngang

Mã đánh dấu ngữ cảnh

XORbit

1 1 13 0

1 0 12 0

1 –1 11 0

0 1 10 0

0 0 9 0

0 –1 10 1

–1 1 11 1

–1 0 12 1

41

TCVN xxxx : 2017–1 –1 13 1

D.3.3Quá trình tinh chỉnh cường độQuá trình tinh chỉnh cường độ bao gồm các bit từ hệ số có nghĩa (ngoại trừ các hệ sốcó nghĩa ngay

trước quá trình lan truyền có nghĩa).

Ngữ cảnh sử dụng được xác định bằng tổng của trạng thái có nghĩa của lân cận ngang, dọc và chéo.

Đây là các trạng thái được biết cho bộ mã hóa, không phải trạng thái sử dụng trước cho quá trình mã

hóa có nghĩa. Hơn nữa, nó phụ thuộc vào việc đây là bit lọc đầu tiên (bit ngay sau các bit dấu và có

nghĩa) hay không. Bảng D.4 cho thấy ba ngữ cảnhcủaquá trình này.

BảngD.4 – Các ngữ cảnh cho cácquá trình mã hóatinh chỉnh cường độ

∑ H i+ ∑V i +∑ D iLọc cho các hệ số

Mã đánh dấu ngữ

cảnh

xa) sai 16

1 đúng 15

0 đúng 14a) "x" biểu thị trạng thái "không cần quan tâm".

Ngữ cảnh được chuyển đến các bộ mã hóa số học cùng với dòng bit. Các bit trở về giá trị của hệ số

hiện tại trong mặt phẳng bit hiện tại.

D.3.4Quá trình làm sạchCác hệ số còn lại là vô nghĩa trước đó và không được xử lý bởi quá trình lan truyền có nghĩa. Quá trình

làm sạchkhông chỉ sử dụng ngữ cảnhlân cận giống như quá trình lan truyền có nghĩa, từ Bảng D.1, mà

còn sử dụngngữ cảnhloạt dài.

Trong suốt quá trình làm sạch, các ngữ cảnhlân cận cho các hệ số trong quá trình này được tái tạo sử

dụng Bảng D.1. Hiện tại mã đánh dấungữ cảnh có thể có bất kỳ giá trị nào vì các hệ số được tìm thấy

có nghĩa trong quá trình lan truyền có nghĩa được xem là có nghĩa trong quá trình làm sạch. Loạt dài

được mã hóa với một ngữ cảnh duy nhất. Nếu bốn hệ số liền tiếp trong cột được quét đều được mã

hóa trong quá trình làm sạchvà mã đánh dấungữ cảnh cho tất cả là 0 (kể cả hệ số ngữ cảnhtừ các quá

trình làm sạch, có nghĩa và biên độ trước), thìngữ cảnhloạt dài duy nhất được đưa cho bộ mã hóa số

học cùng với quyết định D (xem Phụ lục C). Nếu tất cả các hệ số liên tiếp trong cột còn lại vô nghĩa thì

quyết định là 0.

Ngoài ra, nếu ít nhất một trong bốn hệ số liên tiếp trong cột có nghĩa thì quyết định là 1 Trong trường

hợp này, hai bit tiếp theo được mã hóa với ngữ cảnh UNIFORM (chỉ số 46 trong Bảng C.2), biểu thị hệ

số từ đỉnh cột xuống là hệ số đầu tiên được tìm thấy có nghĩa. Hai bit được mã hóa với ngữ cảnh

UNIFORM làMSB mã hóa tiếp theo LSB. Bit dấu của hệ số được xác định như mô tả trong D.3.2. Việc

mã hóa của bất kỳ hệ số còn lại tiếp tục theo cách thức được mô tả trong D.3.1.

Nếu bốn hệ số liên tiếp trong cột không được mã hóa tất trong quá trình làm sạchhoặc ngănngữ cảnh

bất kỳ khác0, thì các bit hệ số được mã hóa với ngữ cảnh trong Bảng D.1 như trong quá trình lan

42

TCVN xxxx : 2017truyền có nghĩa. Các ngữ cảnh tương tự như lan truyền có nghĩa được sử dụng ở đây (trạng thái được

sử dụng cũng như các mô hình). Bảng D.5 biểu diễn logic cho các quá trình làm sạch.

Bảng D.5 – Bộ mã hóa loạt dài cho các quá trình làm sạch

Bốn hệ số liên tiếp trong cột còn lại được mã hóa và mỗi hệ số hiện tại có bối cảnh 0

Các ký hiệu với

ngữ cảnh loạt dài

Bốn bit liên tiếp được giải mã bằng không

Các ký hiệu được giải

mã với ngữ cảnh

UNIFORMa)

Số các hệ số để giải

mã

đúng 0 đúng - -

đúng 1 Sai

Bỏ qua dấu hệ số đầu

tiên

Bỏ qua dấu hệ số thứ 2



MSB LSB

00

01

10

11

3

2

1

0

Sai - x - Còn lại

của cộta) Xem phụ lụcA.

Nếu có ít hơn bốn hàng còn lại trong một khối mã, thìmã hóa loạt dài không được sử dụng. Tóm lại,

trạng thái của bất kỳ hệ số được thay đổi ngay lập tức sau khi mã hóa các bit 1 độ lớn đầu tiên.

D.3.5Ví dụ về cácquá trình mã hóa và lan truyền ý nghĩaBảng D.6 cho thấy một ví dụ về trình tự mã hóa cho các hệ lượng tử của một cột 4 hệ số trong quy

trình quét. Ví dụ này giả định tất cả các lân cận không có trong bảng bằng không giống nhau và chỉ ra

trong quá trình mỗi bit được mã hóa. Bit dấu được mã hóa sau bit 1 ở đầu và được biểu thị trong bảng

bởidấu + hoặc -. Quá trìnhđầu tiên trong một khối mới luôn luôn là một quá trình làm sạchvì không thể

có bit có nghĩa hoặc lọc được dự đoán. Sau quá trình đầu tiên, bit 1 được mã hóa của hệ số đầu tiên

dẫn đến hệ số thứ hai sẽ được mã hóa trong quá trình có nghĩa cho mặt phẳng bit tiếp theo. Bit 1 được

mã hóa cho hệ số cuối cùng trong quá trình làm sạchthứ hai dẫn đến hệ số thứ ba được mã hóa trong

quá trình có nghĩa tiếp theo.

BảngD.6 – Ví dụ về trình tự mã hóa mặt phẳng bit con và lan truyền có nghĩa

Quá trình mã

hóa

10 1 3 –7 Giá trị hệ số

+ + + – Dấu hệ số

1

0

0

0

0

0

0

1

Biên độ hệ số

(MSB tới LSB)

43

TCVN xxxx : 20171

0

0

1

1

1

1

1

Làm sạch 1+ 0 0 0

Có nghĩa 0

Lọc 0

Làm sạch 0 1–

Có nghĩa 0 1+

Lọc 1 1

Làm sạch

Có nghĩa 1+

Lọc 0 1 1

Làm sạch

D.4 Khởi tạo và kết thúcKhi các ngữ cảnh được khởi tạo hoặc khởi tạo lại, chúng được thiết lập các giá trị như trong Bảng D.7.

BảngD.7 – Trạng thái khởi tạo cho tất cả các ngữ cảnh

Ngữ cảnh Chỉ số khởi tạo từ bảngA.1

MPS

UNIFORM 46 0

Loạt dài 3 0

Tất cả các lân cận 0 (mã đánh dấu

ngữ cảnh 0 trong bảngB.1)

4 0

Tất cả các ngữ cảnh khác 0 0

Trong hoạt động bình thường (không bỏ qua mã hóa số học lựa chọn), bộ mã hóa số học sẽ kết thúc

vào cuối quá trình mã hóa hoặc chỉ ở phần cuối của khối mã (xem D.4.1). Bảng D.8 cho thấy hai ví dụ

về kiểukết thúc cho các quá trình mã hóatrong một khối mã. Các tín hiệu mã đánh dấuCOD hoặc COC

mà kiểu kết thúc sử dụng (xem A.6.1 và A.6.2 trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004).

BảngD.8 – Các kiểu kết thúc bộ mã hóa số học

# Quá trìnhKết thúc hoạt động mã hóa trên quá trình cuối

cùng

Kết thúc hoạt động mã hóa trên mọi quá trình

1 Làm sạch Bộ mã hóa số học (AC) AC, kết thúc

2 Truyền dẫn có nghĩa AC AC, kết thúc

2 Tinh chỉnh cường độ AC AC, kết thúc

2 Làm sạch AC AC, kết thúc

... ... ... ...

Cuối Truyền dẫn có nghĩa AC AC, kết thúc

Cuối Tinh chỉnh cường độ AC AC, kết thúc

44

TCVN xxxx : 2017Cuối Làm sạch AC, kết thúc AC, kết thúc

Khi nhiều kết thúcbộ mã hóa số học xuất hiện, chiều dài của mỗi ngăn xếpkết thúc được báo hiệu trong

mào đầu gói như mô tả trong B.10.7 trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004.

D.4.1Kết thúc dòng mã dự kiếnBộ giải mã đoán trước số lượng byte dòng mã nhất định sẽ giải mã một số lượng các quá trình mã

hóanhất định trước khi bộ mã hóa số học kết thúc. Trong quy trình giải mã, các byte được kéo liên tục

từ dòng mã cho đến khi tất cả các byte cho những quá trình mã hóanày được tiêu thụ. Số byte tương

ứng với số quá trình mã hóa được quy định trong mào đầugói. Thông thường vào thời điểm đó có

nhiều ký hiệu được giải mã. Vì vậy, bộ giải mã sẽ mở rộng dòng bit đầu vào cho bộ mã hóa số học với

0xFF byte khi cần thiết, cho đến khi tất cả các ký hiệu đã được giải mã.

Nó đủ để nối thêm không quá hai byte 0xFF. Điều này khiếnbộ mã hóa số học phải có ít nhất một cặp

liên tiếp byte 0xFF tại đầu vào và được hiểu như là một mã đánh dấu kết thúc dòng (xem C.3.4 trong

ITU-T Rec T.800 |. ISO / IEC 15444- 1: 2004). Các dòng bit không thực sự có một mã đánh dấu kết

thúc. Tuy nhiên, độ dài byte được ký hiệu một cách rõ ràng cho phép mã đánh dấukết thúc được tổng

hợp cho bộ giải mã số học.

D.4.2Kết thúc bộ mã hóa số học

Thủ tục FLUSHthực hiện nhiệm vụ này (xem C.2.9). Tuy nhiên, khi thủ tục FLUSHtăng chiều dài của

dòng mã và kết thúc thường xuyên được mong muốn thì các kỹ thuật khác có thể được sử dụng. Mọi

kỹ thuật đặt tất cả các byte cần thiết trong dòng mãtheo cách mà bộ giải mã không cần phải quay lại để

tìm vị trí mà tại đó các phân đoạn tiếp theo của dòng mã bắt đầu được chấp nhận.

Khi cờ kết thúc có thể dự đoán được thiết lập (xem COD và COC trong A.6.1 và A.6.2 trong ITU-T Rec

T.800 | ISO / IEC 15.444-1:. 2004) thì thủ tục kết thúc sau đây sẽ được sử dụng. Các bước sau đây có

thể được sử dụng:

1) Xác định số bit trong thanh ghimã C được đẩy ra ngoài thông qua bộ đệm byte. Điều này được cho

bởi k = (11 - CT) + 1.

2) Trong khi (k> 0):

- Thay đổi C để lại bằng CT và thiết lập CT = 0.

- Thực hiện thủ tục BYTEOUT. Điều này thiết lập CT bằng với số bit xóa ra khỏi thanh ghi C.

- Trừ CT cho k.

3) Thực hiện thủ tục BYTEOUT để thúc đẩy các nội dung của bộ đệm thanh ghibyte ra các dòng mã.

Bước này sẽ được bỏ qua nếu các byte trong bộ đệm byte có giá trị byte 0xFF.

Chiều dài cắt ngắn có liên quan trong trường hợp này chỉ đơn giản là tổng số byte đẩy ra vào dòng mã.

Nếu cờ kết thúc dự đoán không được thiết lập, đầu ra byte cuối cùng bởi các thủ tục trên nói chung có

thể được sửa đổi, trong giới hạn nhất định, mà không ảnh hưởng đến những ký hiệu được giải mã. Đôi

khi nó có thể tăng cường cho byte cuối cùng với giá trị đặc biệt, 0xFF, mà không được gửi đi. Nó có

thể được chỉ ra rằng điều này xảy ra khoảng 1/8 thời gian.

45

TCVN xxxx : 2017D.4.3 Tính toán độ dàiĐể bao gồm dữ liệu ảnhnén quá trình mã hóa vào các gói thì số lượng các byte bao gồm phải được

xác định. Nếu dữ liệu ảnh nén quá trình mãhóa kết thúc, thuật toán trong mệnh đề trước đó có thể

được sử dụng. Nếu không, các bộ mã hóa phải tính toán chiều dài phù hợp như vậy các byte tương

ứng là đủ cho bộ giải mã để tái tạo lại các quá trình mã hóa.

D.5 Ký hiệu phân đoạn khả năng phục hồi lỗiKý hiệu phân đoạn là một ký hiệu đặc biệt. Cho dù nó sử dụng báo hiệu trong các đoạn mã đánh dấu

COC hoặc COD hay không (xem A.6.1 và A.6.2 trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1:. 2004).

Các ký hiệu được mã hoá với ngữ cảnh UNIFORM của bộ mã hóa số học tại cuối mỗi mặt phẳng bit.

Việc giải mã chính xác của ký hiệu này xác nhận tính đúng đắn việc giải mã của mặt phẳng bit này, cho

phép phát hiện lỗi. Tại bộ mã hóa, một ký hiệu phân đoạn 1010 hoặc 0xA được mã hóa tại cuối mỗi

mặt phẳng bit (ở cuối quá trình làm sạch). Nếu ký hiệu phân đoạn không được giải mã một cách chính

xác tại bộ giải mã thì các lỗi bít xảy ra cho mặt phẳng bit này.

D.6 Bỏ qua mã hóa số học lựa chọnLoại mã hóa này cho phép bỏ qua bộ mã hóa số học cho quá trình lan truyền có nghĩa và các quá trình

mã hóatinh chỉnh cường độbắt đầu từmặt phẳng bit có nghĩa thứ năm của khối mã. Mã đánh dấu COC

hoặc COD báo hiệu dù loại mã hóa này được sử dụng hay không (xem A.6.1 và A.6.2 trong ITU-T Rec

T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004).

Quá trình làm sạchđầu tiên (đó là mặt phẳng bit đầu tiên của khối mã với một phần tử khác không) và

ba tập hợp tiếp theo của các quá trình mã hóa làm sách, tinh chỉnh cường độ và lan truyền cónghĩa

được mã hóa với bộ mã hóa số học. Quá trình làm sạchthứ tư sẽ bao gồm kết thúc bộ mã số học (xem

bảng D.9).

BảngD.9 – Bỏ qua mã hóa số học lựa chọn

Số mặt phẳng bít Loại quá trình Hoạt động mã hóa

1 Làm sạch Mã hóa số học (AC)

2 Lan truyền có nghĩa AC

2 Tinh chỉnh cường độ AC

2 Làm sạch AC



3 Làm sạch AC



4 Làm sạch AC, kết thúc

5 Lan truyền có nghĩa Chưa xư lý

5 Tinh chỉnh cường độ Chưa xư lý, kết thúc

5 Làm sạch AC, kết thúc

... ... ...

46

TCVN xxxx : 2017

Cuối cùng Lan truyền có nghĩa Chưa xư lý

Cuối cùng Tinh chỉnh cường độ Chưa xư lý, kết thúc

Cuối cùng Làm sạch AC, kết thúc

Bắt đầu với các quá trình mã hóatinh chỉnh cường độ và lan truyền có nghĩa thứ tư, các bit sẽ được

cung cấp cho bộ mã hóa số học thay vì được cung cấp trực tiếp cho các dòng bit. Sau mỗi quá trình

tinh chỉnh cường độ, dòng bit "kết thúc" bằng cách đệm đến ranh giới byte.

Khi cờ kết thúc có thể dự đoán được thiết lập (xem COD và COC trong A.6.1 và A.6.2 trong ITU-T Rec

T.800 | ISO / IEC 15.444-1:. 2004) và tất cả các bit từ quá trình tinh chỉnh cường độ đã được thu thập

và các bit còn lại trong byte cuối cùng được lấp đầy với một chuỗi luân phiên của 0 và số 1. Trình tự

này nên bắt đầu với một bit 0 không phụ thuộc vào số lượng các bit được đệm.

Khi kết thúctrên cờ quá trình mã hóađược thiết lập (xem COD và COC trong A.6.1 và A.6.2 trong ITU-T

Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1:. 2004), thì các quá trình lan truyền có nghĩađược kết thúc với cùng

một cách như các quá trình tinh chỉnh cường độ.

Các quá trình mã hóalàm sạch tiếp tục cung cấp dữ liệu ảnh nén trực tiếp cho bộ mã hóa số học và

luôn được kết thúc.

Bit dấu được tính với công thức (D-2):

raw_value = signbit (D-2)

Trong đó raw_value = 1 là một bit dấu âm và raw_value = 0 là một bit dấu dương. Bảng D.9 cho thấy

chuỗi mã hóa.

Chiều dài của mỗi phân đoạn kết thúc cộng với chiều dài của bất kỳ quá trình không kết thúc còn lại

được báo hiệu trong mào đầu gói như mô tả ở B.10.7 trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1:

2004. Nếu kết thúc trên mỗi quá trình mã hóa được chọn (xem A.6.1 và A.6.2 trong ITU-T Rec T.800 |

ISO / IEC 15.444-1: 2004), thì tất cả các quá trình được kết thúc (bao gồm cả các quá trình đang hoạt

động).

Bit được đóng gói vào byte từ bit có trọng số lớn nhất đến bit có trọng số nhỏ nhất. Khi một byte được

ghép hoàn chỉnh, nó được phát đến dòng bit. Nếu giá trị của byte là một 0xFF thì một bit không được

nhồi vào bit có trọng số lớn nhất của byte tiếp theo. Khi tất cả các bit của quá trình mã hóa đã được

ghép thì byte cuối cùng được đóng gói đến ranh giới byte và phát ra. Byte cuối cùng sẽ không có giá trị

0xFF.

Tại bộ giải mã, nếu giá trị 0xFF được gặp phải trong dòng bit thì bit đầu tiên của byte tiếp theo sẽ bị

loại bỏ. Chuỗi các bit được sử dụng trong bỏ qua mã hóa số học chọn lọc được nhồi vào byte bằng

cách sử dụng thủ tục quen bit nhồi.

D.7 Hình thành ngữ cảnh quan hệ theo chiều dọcLoại mã hóa này hạn chế sự hình thành ngữ cảnhcho việc quét khối mã hiện tại và quá khứ (bốn hàng

của các hệ số quét theo chiều dọc). Nghĩa là, mọi hệ số từ việc quét khối mã tiếp theo được xem là vô

47

TCVN xxxx : 2017nghĩa. Mã đánh dấuCOD hoặc COC báo hiệu dù loại mã hóa này được sử dụng hay không (xem A.6.1

và A.6.2 trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1:. 2004).

Để minh họa, các bit được gắnmã đánh dấu 14 trong hình D.1 được mã hóa như bình thường bằng

cách sử dụng các trạng thái lân cận theo đặc tả trong Hình D.2, độc lập dù ngữ cảnhlà quan hệ theo

chiều dọc hay không. Tuy nhiên, khi hình thành ngữ cảnh quan hệ theo chiều dọc được sử dụng, bit

gắnmã đánh dấu 15 được mã hóa với giả thiết D2 = V1 = D3 = 0 trong hình D.2.

D.8 Sơ đồ khối của mã hóa khối mãCác bước để mô hình hóa mỗimặt phẳng bit của mỗi khối mãđược biểu diễn trong hìnhD.3. Các quyết

định được tạo trong Bảng D.10, các bit và ngữ cảnh gửi đến bộ mã hóa trong Bảng D.11. Những điều

này biểu diễnngữ cảnh mà không bỏ qua mã hóa số học lựa chọn hoặc mô hình quan hệ theo chiều

dọc.

HìnhD.3 – Biểu đồ cho tất cả các quá trình mã hóa trênmặt phẳng bit khối mã

BảngD.10 – Các quyết định trong biểu đồ mô hình ngữ cảnh

Quyết định

Cấu hỏi Mô tả

D0 Đây có phải là mặt phẳng bit có nghĩa đầu tiên của khối mã? XemD.3

Bắt đầu quá trình truyền dẫn có nghĩa

Bắt đầu quá trình mã hóa cho mặt phẳng bit khối mã

Bắt đầu quá trình làm sạch

Bắt đầu quá trình tinh chỉnh biên độ Kết thúcquá trình mã hóa cho mặt

phẳng bit khối mã

48

TCVN xxxx : 2017Quyết định

Cấu hỏi Mô tả

D1 Hệ số hiện tại có nghĩa không? Xem D.3.1

D2 Thùng ngữ cảnh có bằng 0 không? (Xem bảng B.1) Xem D.3.1

D3 Hệ số hiện tại đã trở nên có nghĩa chưa? Xem D.3.1

D4 Có nhiều hệ số trong lan truyền có nghĩa không?

D5 Hệ số có vô nghĩa không? Xem D.3.3

D6 Hệ số đã được mã hóa trong lan truyền có nghĩa chưa? Xem D.3.3

D7 Có nhiều hệ số trong quá trình tinh chỉnh cường độ không?

D8 Có bốn hệ số không được giải mã liên tiếp trong một cột với ngữ cảnh

0 không?

Xem D.3.4

D9 Hệ số là có nghĩa hoặc bit đã được mã hóa trong quá trình mã hóa

lan truyền có nghĩa chưa?

Xem D.3.4

D10 Có nhiều hệ số còn lại của bốn hệ số cột không?

D11 Có 4 bit liên tiếp đều bằng 0 không? Xem D.3.4

D12 Có nhiều hệ số trong quá trình làm sạch không?

BảngD.11 – Giải mã trong biểu đồ mô hình ngữ cảnh

Mã Ký hiệu giải mã

Ngữ cảnh Giải thích Mô tả

C0 – – Tới cột hoặc hệ số tiếp theo

C1 Có nghĩa mới? Bảng D.1,

9 mã đánh dấu

ngữ cảnh

Giải mã bit có nghĩa của hệ số hiện tại

(lan truyền có nghĩa hoặc làm sạch)

Xem

D.3.1

C2 Bit dấu Bảng D.3,

5 mã đánh dấu

ngữ cảnh

Giải mã bit dấu của hệ số hiện tại Xem

D.3.2

C3 Bit biên độ

hiện tại

Bảng D.4,

3 mã đánh dấu

ngữ cảnh

Giải mã bit quá trình tinh chỉnh cường độ

của hệ số hiện tại

Xem

D.3.3

C4 0

1

Mã đánh dấu

ngữ cảnh loạt

dài

Giải mã loạt dài của 4 ngữ cảnh 0

Giải mã loạt dài của 4 ngữ cảnh khác 0

Xem

D.3.4

C5 00

01

10

11

UNIFORM Hệ số đầu tiên có bit đầu tiên khác 0

Hệ số thứ hai có bit đầu tiên khác 0

Hệ số thứ ba có bit đầu tiên khác 0

Hệ số thứ tư có bit đầu tiên khác 0

Xem

D.3.4 và

BảngC.2

49

TCVN xxxx : 2017

50

TCVN xxxx : 2017PHỤ LỤC E(Quy định)

Lượng tử hóaPhụ lục này đặc tả quy trình lượng tử của các hệ số biến đổicho mã hóa. Lượng tử là quy trình mà các

hệ số biến đổi được làm nhỏ đi một cách chính xác.

E.1 Thủ tục lượng tử hóa khả đảo

Với mỗi hệ số biến đổi (u, v) của băng con b cho trước, giá trị hệ số biến đổi được mã hóa qb (u , v )

được cho bởi phương trình sau:

qb (u , v ) = (1 − 2 sb (u ,v ))⋅( ∑i = l

N b (u , v )

MSB i (b ,u , v )⋅2Mb − i)

(E-1)

trong đó sb(u, v) là bit dấu, Nb(u, v) là số các MSB biên độ được mã hóa, MSBi(b, u, v) là MSB thứ I của

hệ số biến đổi (u,v) của băng con b (i = 1, ..., Nb(u, v)) và Mbcos được bằng cách sử dụng phương trình

(C-2), trong đó số lượng các bit bảo vệ G và số mũ ε b được quy định trong các đoạn mã đánh

dấuQCD hoặc QCC (xem A.6.4 và A.6.5 trong ITU-T Rec T.800 |. ISO / IEC 15.444-1: 2004).

M b = G + εb − 1 (E-2)

Mỗi hệ số biến đổi giải mã qb (u, v) của băng con b được sử dụng để tạo ra một hệ số biến đổi tái tạo

Rqb (u, v) như được mô tả trong E.1.1.

E.1.1 Xác định kích thước bước lượng tử hóa trong biến đổi không khả đảoĐối với biến đổi không khả đảo, kích thước bước lượng tử Δb cho băng con b cho trước được tính từ

dảiđộng Rb của băng con b, số mũ b và phần định trịb như được cho trong phương trình (E-3).

Δb = 2Rb − εb(1 +μb

211 )(E-3)

Trong phương trình (E-3), số mũ b và phần định trịb được quy định trong các đoạn mã đánh dấu QCD

hoặc QCC (xem A.6.4 và A.6.5 trong ITU-T Rec T.800 |. ISO / IEC 15444- 1: 2004), và dải động danh

nghĩa Rb (như được cho trong phương trình (C-4)) là tổng của RI (số bit được sử dụng để biểu diễn các

mẫu khối ảnh thành phần ban đầu có thể được chiết xuất từ mã đánh dấu SIZ - xem bảng A.11 trong

A.5.1 trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004) và số mũ cơ số 2 của độ lợi băng con (gainb)

của băng con hiện tại b, mà biến đổi với các loại băng con b (levLL, levLH hoặc levHL, levHH - xem

D.1.1) và có thể được tìm thấy trong Bảng E.1.

BảngE.1 – Độ lợi băng con

Băng con b gainb log2(gainb)

levLL 1 0

levLH 2 1

levHL 2 1

levHH 4 2

51

TCVN xxxx : 2017Rb = R I + log2 (gainb ) (E-4)

Cặp số mũ, phần định trị (b,b) được báo hiệu trong dòng mã cho mỗi băngcon (lượng tử chi tiết)

hoặc báo hiệu cho băng con NLLL và chuyển cho tất cả các băng con khác (lượng tử dẫn xuất) (xem

Bảng A.30 trong ITU-T Rec. T 0,800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004). Trong trường hợp lượng tử dẫn xuất,

tất cả cặp mũ / phần định trị (b,b) dẫn xuất từ cặp mũ / phần định trị (b,b) tương ứng với băng con

NLLL theo phương trình (C-5 ).

(b,b) = (o – NL + nb,o) (E-5)

trong đó nb là số mức độ phân giải từ khối ảnh thành phần gốc cho băng con b.

E.1.2 Xác định kích thước bước lượng tử hóa trong biến đổi khả đảoĐối với biến đổi khả đảo, kích thước bước lượng tử Δb bằng một (không thực hiện lượng hóa).

E.2Lượng tử hóa hệ số vô hướngĐối với nén không khả đảo, sau khi biến đổi sóng con rời rạc thuận không khả đảo (xem Phụ lục D),

mỗi hệ số biến đổi ab(u, v) của băng con được lượng tử thành giá trị qb(u, v) theo phương trình (E-6).

qb (u , v ) = sign (ab (u , v ) ) ⋅ ⌊|ab (u , v )|Δb ⌋

(E-6)

trong đó Δb là kích thước bước lượng tử. Số mũ b và phần định trị tương ứng với Δbcó thể được lấy từ

phương trình (E-5) và phải ghi vào dòng mã trong các mã đánh dấuQCD hoặc QCC (xem A.6.4 và

A.6.5 trong ITU-T Rec. T. 800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004).

Đối với nén khả đảo, kích thước bước lượng tử hóa phải bằng 1. Trong trường hợp này, tham số b

phải được ghi vào dòng mã trong các mã đánh dấuQCD hoặc QCC (xem A.6.4 và A.6.5 trong ITU-T

Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004) và được tính như sau:

ε b= R I + log2 (gainb) + ζ c (E-7)

trong đó RI và gainb được như mô tả trong E.1.1 và cbằng không nếu RCT không được sử dụng và

cbằng số bit bổ sung thêm bởi RCT nếu RCT được sử dụng như mô tả trong G.2.

Đối với cả hai nén khả đảo và không khả đảo, để ngăn chặn khả năng tràn hoặc lệch vượt khỏidải

danh định của biểu diễn số nguyên |qb (u , v )| tăng, ví dụ như trong quy trình tính toán dấu phẩy động, số

Mbcủa các bit cho biểu diễn số nguyên qb(u, v) được sử dụng tại bộ mã hóa được xác định bởi phương

trình (E-2). Số G của các bit bảo vệ phải được quy định trong mã đánh dấuQCD hoặc QCC (xem A.6.4

và A.6.5 trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444 1. 2004). Giá trị tiêu biểu cho số lượng các bit bảo

vệ là G = 1 hoặc G = 2.

52

TCVN xxxx : 2017

PHỤ LỤC F(Quy định)

Biến đổi sóng con rời rạc của khối ảnh thành phầnPhụ lục này mô tả biến đổi sóng con rời rạc thuận được áp dụng cho một khối ảnh thành phần.

F.1Tham số khối ảnh thành phầnXét khối ảnh thành phần được xác định bởi các tọa độ, tcx0, tcx1, tcy0 và tcy1 được cho bởi phương

trình ((B-12) ở tiêu chuẩn ITU T Rec. T.800 | ISO / IEC 15444-1: 2004):

tcx0 = ⌈tx0

XRsizi ⌉ tcx1=⌈tx 1

XRsizi ⌉ tcy0=⌈ty 0

YRsizi ⌉ tcy1 = ⌈ty1

YRsizi ⌉

Thì tọa độ (x, y) của khối ảnh thành phần (với giá trị mẫu I (x, y)) nằm trong dải được xác định bởi:

tcx0 ≤ x < tcx1 và tcy0 ≤ y < tcy1 (F-1)

F.2 Biến đổi sóng con rời rạcF.2.1 Lọc thông cao và lọc thông thấpĐể thực hiện biến đổi sóng con rời rạc thuận (FDWT), Tiêu chuẩn này sử dụng phân tách băng con

một chiều của mảng một chiều của các mẫu với các hệ số thông thấp, đại diện cho một phiên bản có

độ phân giải thấp được giảm kích cỡ của mảng ban đầu và các hệ số thông cao, đại diện cho một

phiên bản còn lại được giảm kích cỡ của mảng ban đầu, cần để tái tạo lại hoàn toàn mảng ban đầu từ

mảng thông thấp.

F.2.2 Mức phân táchMỗi khối ảnh thành phần được biến đổi thành một tập các tín hiệu băng con hai chiều (gọi là các băng

con), biểu diễn hoạt động của tín hiệu trong các tần số khác nhau, với độ phân giải không gian khác

nhau. NL là số mức phân tách.

F.2.3 Bộ lọc sóng con rời rạcTiêu chuẩn này quy đặc tả một biến đổi khả đảo và một biến đổi không khả đảo. Cho các mẫu khối ảnh

thành phần có giá trị nguyên, một biến đổi khả đảoyêu cầu các đặc điểm kỹ thuật của thủ tục làm tròn

cho hệ số biến đổi có giá trị không nguyên trung gian.

F.3 Biến đổi thuậnF.3.1 Thủ tục FDWTBiến đổi sóng con rời rạc thuận (FDWT) biến đổi các mẫu khối ảnh thành phần chuyển mức DC I (x, y)

thành một tập hợp các băng con với hệ số ab (ub, vb) (thủ tục FDWT). Thủ tục FDWT (xem Hình D.1)

cũng có đầu vào là số lượng các mức phân tách NLđược báo hiệu trong mã đánh dấuCOD hoặc COC

(xem A.6.1 và A.6.2 trong ITU-T Rec T.800 |. ISO / IEC 15.444 -1: 2004).

HìnhF.1 – Các đầu vào và đầu ra của thủ tục FDWT

53

TCVN xxxx : 2017Như minh họa trong hình F.2, tất cả các băng con trong trường hợp NL = 2 có thể được biểu diễn theo

cách sau:

HìnhF.2 –FDWT (NL = 2)Thủ tục FDWT bắt đầu bằng việc khởi tạo biến lev (mức phân tách hiện tại) về 0 và thiết lập các băng

con a0LL (u0LL, v0LL) thành mảng đầu vào I (u, v). Thủ tục 2D_SD được thực hiện ở tất cả các mứclev mà

mức lev tăng lên một tại mỗi lần lặp cho đến khi phép lặp NL được thực hiện. Thủ tục 2D_SD được lặp

trênbăng con levLL được sinh ra tại mỗi lần lặp.

Theo quy định tại Phụ lục B của ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004 (xem phương trình (B-

15)). Tọa độ của các băng con alevLL (u, v) nằm trong dải được xác định bởi:

tbx0≤ u < tbx1 and tby0 ≤ v < tby1 (F-2)

Hình F.3 mô tả thủ tục FDWT.

HìnhF.3 – Thủ tục FDWT

54

TCVN xxxx : 2017F.3.2 Thủ tục 2D_SDThủ tục 2D_SD thực hiện phân tách một mảng hai chiều của các hệ số hoặc mẫu a(lev - 1) LL (u, v) thành

bốn nhóm của các hệ số băng con alevLL (u, v), alevHL (u, v), alevLH (u, v) và alevHH (u, v).

Tổng số các hệ số của băng con levLL bằng tổng của tổng số các hệ số của bốn băng con thu được từ

thủ tục 2D_SD.

Hình F.4 mô tả các tham số đầu vào và đầu ra của thủ tục 2D_SD.

HìnhF.4 – Đầu vào và đầu ra của thủ tục 2D_SDHình F.5 minh họa phân tách băng con được thực hiện bởi thủ tục 2D_SD.

Hình F.5 – Phân tách 1 mức thành 4 băng con (thủ tục 2D_SD)Thủ tục 2D_SD đầu tiên áp dụng thủ tục VER_SD cho tất cả các cột của a(u, v). Sau đó áp dụng thủ

tục HOR_SD cho tất cả các hàng của a (u, v). Do đó các hệ số thu được từ a (u, v) được giải đan xen

thành bốn băng con bằng cách sử dụng thủ tục 2D_DEINTERLEAVE.

Hình F.6 mô tả thủ tục 2D_SD.

Hình F.6 – Thủ tục 2D_SDF.3.3 Thủ tục VER_SDThủ tục VER_SD thực hiện phân tách băng con theo chiều dọc của một mảng hai chiều các hệ số. Nó

đưa vào đầu vào mảng hai chiều a (lev - 1) LL (u, v), khoảng theo chiều ngang và chiều dọc của các hệ số

được xác định bởi u0 u < u1vàv0 v < v1 (xem hình F.7) và các thủ tục là đầu ra một phiên bản được

lọc theo chiều dọc a(u, v) của mảng đầu vào, cột theo cột. Các giá trị của u0, u1, v0, v1 được sử dụng

bởi thủ tục VER_SD là tbx0, tbx1, tby0, tby1 tương ứng với băng con b = (lev - 1) LL (xem định nghĩa

trong phương trình (B-15) tại Phụ lục B trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15444-1:. 2004).

55

TCVN xxxx : 2017

Hình F.7 – Đầu vào và đầu ra của thủ tục VER_SD Như minh họa trong hình F.8, thủ tục VER_SD áp dụng phân tách băng con 1 chiều (thủ tục 1D_SD)

cho mỗi cột của mảng đầu vào a(u,v) và lưu trữ kết quả lại vào mỗi cột.

Hình F.8 – Thủ tục VER_SD D.3.4 Thủ tục HOR_SDThủ tục HOR_SD thực hiện phân tách băng con theo chiều ngang của một mảng hai chiều các hệ số.

Nó đưa vào đầu vào một mảng hai chiều a (u, v), khoảng theo chiều ngang và chiều dọc của các hệ số

được xác định bởi u0 u < u1vàv0 v < v1 (xem hìnhF.9) và các thủ tục là đầu ra một phiên bản được

lọc theo chiều ngang a(u, v) của mảng đầu vào, hàng theo hàng.

Hình F.9 – Đầu vào và đầu ra của thủ tục HOR_SD Như minh họa trong hình F.10, thủ tục HOR_SD áp dụng phân tách băng con 1 chiều (thủ tục 1D_SD)

cho mỗi hàng của mảng đầu vào a(u,v) và lưu trữ kết quả lại vào mỗi hàng.

56

TCVN xxxx : 2017

HìnhF.10 – Thủ tục HOR_SD

F.3.5 Thủ tục 2D_DEINTERLEAVENhư được minh họa trong hình F.11, thủ tục 2D_DEINTERLEAVE giải đan xen các hệ số a (u, v) thành

bốn băng con. Việc sắp xếp phụ thuộc vào các tọa độ (u0, v0) của hệ số đầu tiên của a(u, v).

Cách các băng con được hình thành từ đầu ra a (u, v) của thủ tục HOR_SD được mô tả bởi các thủ tục

2D_DEINTERLEAVE được minh họa trong hình F.12.

Hình F.11 – Các tham số của thủ tục 2D_DEINTERLEAVE

57

TCVN xxxx : 2017

Hình F.12 – Thủ tục 2D_DEINTERLEAVE

F.3.6 Thủ tục 1D_SDNhư được minh họa trong hình F.13, thủ tục 1D_SD đưa vào đầu vào một mảng một chiều X(i), khoảng của các

hệ số của nó được xác định bởi i0 i < il. Nó sinh ra đầu ra mảng Y(i) với cùng các chỉ số (i0, i1).

Hình D.13 – Các tham số của thủ tục 1D_SD

58

TCVN xxxx : 2017Đối với tín hiệu có độ dài một (tức là, i0 = il - 1), thủ tục 1D_SD đặt giá trị của Y (i0) thành Y (i0) = X (i0)

nếu i0 là một số nguyên chẵn và Y (i0) = 2X (i0) nếu i0 là một số nguyên lẻ.

Đối với các tín hiệu có độ dài lớn hơn hoặc bằng hai (tức là, i0 < il – 1), như minh họa trong hình F.14,

thủ tục 1D_SD đầu tiên sử dụng thủ tục 1D_EXTD để mở rộng tín hiệu X vượt qua biên trái và phải của

nó để sinh ra tín hiệu mở rộng Xext và sau đó sử dụng thủ tục 1D_FILTD để lọc tín hiệu mở rộng Xext và

sinh ra tín hiệu lọc mong muốn Y.

Hình F.14 – Thủ tục 1D_SD

F.3.7 Thủ tục 1D_EXTD

Thủ tục 1D_EXTD giống hệt với các thủ tục 1D_EXTR, trừ các giá trị của ileft9−7 , iright9−7 , ileft5−3 và các

thông số iright 5−3 , được đưa ra trong Bảng F.1 và F.2.

BảngF.1 – Mở rộng trái

i0 ileft5-3 ileft9-7

Chẵn 2 4

Lẻ 1 3

Bảng F.2 – Mở rộng phải

il iright 5-3 iright9-7

Lẻ 2 4

Chẵn 1 3

F.3.8 Thủ tục 1D_FILTDTiêu chuẩn này đặc tả một thủ tục không khả đảo (1D_FILTD9-7I) và một thủ tục lọc khả đảo

(1D_FILTD5-3R), tùy thuộc vào việc biến đổi sóng con khả đảo 5-3 hoặc không khả đảo 9-7 được chọn.

Như được minh họa trong hình F.15, cả hai thủ tục đều đưa vào đầu vào tín hiệu 1D được mở rộng

Xext, chỉ số của hệ số đầu tiên i0 và chỉ số của hệ sối1ngay tiếp theo hệ số cuối cùng (i1 - 1). Cả hai đều

tạo ra một tín hiệu đầu ra, Y. Các hệ số có chỉ số chẵn của tín hiệu Y là một phiên bản được giảm kích

cỡ thông thấp của tín hiệu mở rộng Xext, còn các hệ số có chỉ số lẻ của tín hiệu Y là một phiên bản

được giảm kích cỡ thông cao của tín hiệu mở rộng Xext.

59

TCVN xxxx : 2017

Hình F.15 – Các tham số của thủ tục 1D_FILTD

F.3.8.1 Thủ tục 1D_FILTD5-3R

Biến đổi khả đảo được mô tả trong điều này là thực hiện lọc trên cơ sở phép nâng khả đảo bởi bộ lọc

sóng con khả đảo 5 3. Biến đổi khả đảo được định nghĩa bằng cách sử dụng lọc trên cơ sở phép nâng.

Các hệ số có chỉ số lẻ của tín hiệu đầu ra Y được tính toán đầu tiên cho tất cả các giá trị của n sao cho

⌈i0

2⌉ − 1 ≤ n < ⌈

il

2⌉, được cho trong phương trình (F.3):

Y (2 n + 1 ) = Xext (2 n + 1 ) − ⌊ Xext (2 n ) + Xext (2 n + 2 )4 ⌋ (F-3)

Sau đó, các hệ số có chỉ số chẵn của tín hiệu đầu ra Y được tính toán từ các giá trị có chỉ số chẵn của

tín hiệu mở rộng Xext và các hệ số có chỉ số lẻ của tín hiệu Y cho tất cả các giá trị của n sao cho

⌈i0

2⌉ ≤ n < ⌈

il

2⌉, được cho trong phương trình (F.4):

Y (2n ) = Xext (2 n ) + ⌊Y (2n − 1 ) + Y (2n + 1 ) + 24 ⌋ (F-4)

Các giá trị của Y (k) sao cho i0 k < il tạo thành đầu ra của thủ tục 1D_FILTD5-3R (xem Phụ lục F trong

ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15444-1:. 2004).

F.3.8.2 Thủ tục 1D_FILTD9-7I

Biến đổi không khả đảo được mô tả trong điều này là thực hiện lọc DWT trên cơ sở phép nâng bởi bộ

lọc không khả đảo 9-7.

Phương trình (F-5) mô tả bốn bước nâng (từ 1 đến 4) và hai bước chia tỷ lệ (5 và 6) của lọc 1D được

thực hiện trên các tín hiệu mở rộng Xext (n) để tạo ra các hệ số i1 - i0 của tín hiệu Y. Các bước này được

thực hiện theo trình tự sau.

Đầu tiên, bước 1 được thực hiện cho tất cả các giá trị của n sao cho ⌈i0

2⌉ − 2 ≤ n < ⌈

il

2⌉ + 1

.

Sau đó, bước 2 được thực hiện cho tất cả các giá trị của n sao cho ⌈i0

2⌉ − 1 ≤ n < ⌈

il

2⌉ + 1

và sử dụng các

giá trị tính toán ở bước 1.


2⌉ − 1 ≤ n < ⌈

il

2⌉ và sử dụng các

giá trị tính toán ở bước 1 và bước 2.


2⌉ ≤ n < ⌈

il

2⌉ và sử dụng các giá trị

tính toán ở bước 2 và bước 3.

60

TCVN xxxx : 2017


2⌉ ≤ n < ⌈

il

2⌉ và sử dụng các giá trị

tính toán ở bước 3 và bước 6 được thực hiện cho tất cả các giá trị của n sao cho ⌈i0

2⌉ ≤ n < ⌈

il

2⌉ và sử

dụng các giá trị tính toán ở bước 4.

{Y (2 n + 1 ) = Xext (2 n + 1 ) + α (X ext (2n ) + Xext (2 n + 2 )) [STEP1 ]

Y (2 n ) = Xext (2n ) + β (Y (2n − 1 ) + Y (2 n + 1 ) ) [ STEP2 ]Y (2n + 1 ) = Y (2n + 1 ) + γ (Y (2n ) + Y (2n + 2 ) ) [ STEP3 ]

Y (2n ) = Y (2 n ) + δ (Y (2n − 1 ) + Y (2 n + 1 ) ) [ STEP 4 ]Y (2n + 1 ) = KY (2 n + 1 ) [ STEP5 ]Y (2 n ) = (1 / K ) Y (2n ) [ STEP 6 ] (F-5)

trong đó giá trị của tham số nâng , , , và K được xác định trong bảng F.3.

BảngF.3 – Định nghĩa các tham số nâng cho bộ lọc không thuân nghịch 9-7

Tham số Biểu thức chính xác Giá trị xấp xỉ

–g4 / g3 –1.586 134 342 059 924 g3 / r1 –0.052 980 118 572 961 r1 / s0 0.882 911 075 530 934 s0 / t0 0.443 506 852 043 971K 1 / t0 1.230 174 104 914 001

Các giá trị của Y (k) sao cho i0 k < il tạo ra đầu ra của thủ tục 1D_FILTD9-7I (xem phụ lục F trong

ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1:2004).

F.4Lấy mẫu phụ của các thành phầnNó đã trở nên phổ biến trong một số ứng dụng nén sử dụng lấy mẫu phụ thành phần kết hợp với biến

đổi giải tương quan nhất định. Một ví dụ điển hình là việc sử dụng RGB chobiến đổigiải tương

quanYCrCb tiếp theo lấy mẫu phụ của các thành phần màu sắc (Cr, Cb). Đây là một cách hiệu quả làm

giảm số lượng dữ liệu ảnh để mã hóa cho các thuật toán nén dựa trên DCT (ITU-T Rec T.81 |. ISO /

IEC 10.918-1), nó không được khuyến nghị sử dụng trong tiêu chuẩn này.

Bản chất đa độ phân giải của biến đổi sóng con được mô tả trong tiêu chuẩn này có thể được sử dụng

để đạt được hiệu quả tương tự như thu được từ các thành phần lấy mẫu phụ. Ví dụ, nếu các băng con

1HL, 1LH và 1HH của phân tách sóng con thành phần bị loại bỏ và tất cả các băng con khác giữ lại, lấy

mẫu phụ 2:1 đạt được theo chiều ngang và dọc của các thành phần. Kỹ thuật này cung cấp các lợi ích

tương tự như lấy mẫu phụ các thành phần trước khi biến đổi sóng con.

Hơn nữa, nó được chứng minh là mang lại lợi ích về chất lượng ảnh để giữ lại một vài hệ số sóng con

trong băng con 1HL, 1LH, và 1HH, trong khi vẫn loại bỏ phần lớn. Trong trường hợp số lượng các hệ

số vẫn giảm khoảng 2:1, nhưng ảnhgiải mã kết quả sẽ biểu diễn chất lượng tốt hơn với các đồ tạo nén

ít hơn. Sử dụng kỹ thuật lấy mẫu phụ từ chối các bộ mã hóa từ tạo các lựa chọn đó và làm giảm chất

lượng ảnh được giải mã.

61

TCVN xxxx : 2017F.5Trọng số tần số ảnhHệ thống thị giác của con người đóng một vai trò quan trọng trong nhận thức chất lượng ảnh của các

ảnh nén. Do đó, mong muốn cho phép các nhà thiết kế hệ thống và người sử dụng tận dụng những

kiến thức hiện tại về cảm nhận thị giác, ví dụ như sử dụng các mô hình độ nhạy khác nhau của hệ

thống thị giác với các tần số không gian, được đo trong các hàmđộ nhạy tương phản (CSF). Khi trọng

số CSF được xác định bởi tần số ảnh của hệ số biến đổi, thì sẽ có một trọng số CSF cho mỗi băng con

trong biến đổi sóng con. Thiết kế của các trọng số CSF là vấn đề của bộ mã hóa và phụ thuộc vào điều

kiện xem cụ thể mà các ảnh được giải mã được xem.

Trong nhiều trường hợp, chỉ có một tập trọng số CSF được lựa chọn và áp dụng theo điều kiện xem.

Ứng dụng này của trọng số tần số ảnh được gọi là trọng số ảnhtĩnh. Trong trường hợp các bộ mã hóa

nhúng, khi dòng bit mã hóa được rút ngắn sau đó thì các điều kiện xem ở các giai đoạn khác nhau của

nhúng có thể rất khác nhau. Ở tốc độ bit thấp, chất lượng ảnh nén xấu và các tính năng chi tiết của

ảnh không sẵn sàng. Ảnh thường được xem ở khoảng cách tương đối lớn và các nhà quan sát quan

tâm nhiều hơn đến các tính năng toàn cầu. Khi ngày càng nhiều bit được nhận, chất lượng ảnh được

cải thiện và các chi tiết của ảnh được tiết lộ. Ảnh thường được kiểm tra ở một khoảng cách gần hơn

hoặc thậm chí là phóng to để kiểm tra chặt chẽ, nó tương đương với giảm khoảng cách xem. Như vậy,

các tập khác nhau của trọng số CSF được gọi cho các giai đoạn khác nhau của nhúng. Ứng dụng có

khả năng căn chỉnh này của trọng số tần số ảnh được gọi là mã hóa tiên tiến ảnh. Rõ ràng là trọng số

ảnhtĩnh có thể được xem như là một trường hợp đặc biệt của mã hóa tiên tiến ảnh.

Trong trọng sô ảnhtĩnh, một tập các trọng số CSF {w i} được chọn theo điều kiện xem cuối cùng, trong

đó wi là trọng số cho băng con thứ i. Tập các trọng số CSF có thể được đưa vào theo một trong hai

cách sau đây.

F.5.1 Thay đổi kích thước bước lượng tửTại bộ mã hóa, kích thước bước lượng tử qi của các hệ số biến đổi của các băng con thứ i được căn

chỉnh tỉ lệ nghịch với trọng số CSF wi. Trọng số CSF càng nhỏ thì kích thước bước lượng tử càng lớn.

Các chỉ số lượng tử chuẩn hóa CSF sau đó được xem nhưgiống nhau trong quy trình tối ưu hóa RD,

mà không được sửa đổi để đưa vào tài khoản bất kỳ thay đổi về kích thước bước lượng tử. Trọng số

CSF không cần phải truyền đến bộ giải mã. Thông tin được bao gồm trong các kích thước bước lượng

tử được truyền một cách rõ ràng cho mỗi băng con. Phương pháp này cần phải xác định rõ ràng bộ

lượng tử. Vì vậy, nó có thể không được thích hợp cho mã hóa nhúng, đặc biệt là mã hóa nhúng từ tổn

hao đến không tổn hao.

F.5.2 Thay đổi trình tự mã hóa nhúngCác kích thước bước lượng tử không được thay đổi nhưng các trọng số méo đưa vào tối ưu hóa RD

được thay đổi. Điều này có hiệu quả kiểm soát tầm quan trọng tương đối của số mặt phẳng bítkhác

nhau từ dòng bit nhúng của mỗikhối mã. Bảng tần số trọng số không cần phải truyền đi một cách rõ

ràng. Phương pháp này được khuyến nghị vì nó tạo ra kết quả tương tự trong D.5.1 và tương thích với

chuẩn nén không tổn hao. Phương pháp này chỉ ảnh hưởng đến các bộ nén và nó tương thích với tất

cả các chính sách lượng tử bao gồm cả lượng tử ẩn.

62

TCVN xxxx : 2017F.5.3 Mã hóa lũy tiếnảnh(VIP)Nếu trọng số tần số ảnhbị thay đổi trong quy trình mã hóa nhúng thì các giá trị hệ số hoặc kích thước

bước lượng tử sẽ thay đổi. Hơn nữa, việc thực hiện bộ mã hóa entropy tiếp theo có thể bị suy giảm do

số liệu biểu diễn nhị phân thay đổi. Thực hiện mã hóalũy tiếnảnh(VIP) là để thay đổi trình tự mà mặt

phẳng bitcon khối mãsẽ xuất hiện trong toàn bộ dòng bit nhúng dựa trên trọng sốảnh thay vì thay đổi

giá trị hệ số hoặc kích thước bước lượng tử. Nói cách khác, trình tự mã hóa chứ không phải là nội

dung mã hóa bị ảnh hưởng bởi trọng sốảnh.

Một loạt các tập trọng số ảnh cho các dải tốc độ bit khác nhau được biểu thị như sau:

Tập trọng số ảnh 0 : r (0 ) , với W (0 ) = {w0 ( 0 ) , w1 (0 ) , . .. , wn (0 ) }

Tập trọng số ảnh 1 : r (1 ) , với W (1 ) = {w0 (1 ) , w1 (1 ) , .. . , wn (1 ) } (F-6)

Tập trọng số ảnh m : r (m ), với W (m ) = {w0 (m ) , w1 (m ) , .. . , wn (m) }trong đó r(j) biểu diễn tốc độ bit mà tại đó các hệ số trọng số bị thay đổi, r (0) <r (1) <... <r (m) và w i (j)

là trọng số áp dụng cho các băng con i trên dải tốc độ bit từ r (j) tới r (j + 1). Mỗi tập trọng sốảnh sẽ có

hiệu lực trong một dải tốc độ bit nhất định. Nếu m = 0, tức là chỉ có một tập trọng sốảnh, nó suy biếntới

trường hợp trọng số ảnhtĩnh. Các tập trọng sốảnh W (0) tới W (m) sẽ được sử dụng để xác định trình

tự nhúng trong dải tốc độ bit tương ứng của chúng. Đối với nhúng tốc độ bit cao, mã hóa nhúng từ tổn

hao đến không tổn hao thì trọng sốảnhcuối cùng W (m) cần tất cả (như là không có trọng số cho mã

hóa không tổn thất). Mã hóa lũy tiến ảnh có thể căn chỉnh các trọng sốảnh để đạt được chất lượng ảnh

tốt cho tất cả các tốc độ bit.

Trọng số VIP chỉ ảnh hưởng đến bộ mã hóa và không có báo hiệu được yêu cầu ở bộ giải mã.

Bộ mã hóa được dự kiến để tính trình tự mà các mặt phẳng bit con khối mã sẽ xuất hiện trong hệ thống

phân cấp lớp của toàn bộ dòng bit, dựa trên tiêu chí tỷ lệ méo. Trọng số ảnh lũy tiến thay đổi dần ma

trận méo dựa trên các trọng sốảnh trong quy trình hình thành dòng bit. Khi kết cấu dòng bit được điều

khiển bởi tối ưu hóa RD sau nén, thì các trọng sốảnhthay đổi lũy tiến có hiệu quả kiểm soát trình tự

nhúng của các mặt phẳng bitcon khối mã.

F.5.4Các bảng trọng số tần số được khuyến nghịBảng D.4 xác định ba tập trọng số CSF đã được thiết kế cho thành phần độ sáng dựa trên giá trị CSF

tại tần số trung tâm của mỗi băng con. Khoảng cách xem được hỗ trợ tương ứng cho các mẫu 1000,

2000 và 4000 (ví dụ 10 inch tương ứng cho 100 dpi, 200 dpi và 400 dpi in hoặc hiển thị). Lưu ý các

bảng được dành cho phân táchsóng con 5 mức.

Bảng D.4 không bao gồm trọng số cho băng con tần số thấp nhất nLL mà luôn luôn bằng 1.Các mức 1,

2,..., 5 biểu thị mức băng contheo trình tự tần số từ thấp đển cao. (HL, LH, HH) biểu thị ba hướng tần

số trong mỗi băng con.

Bảng F.4 – Trọng số tần số khuyến nghị

63

TCVN xxxx : 2017

MứcKhoảng cách quan sát

1000Khoảng cách quan

sát2000Khoảng cách quan

sát4000

HL LH HH HL LH HH HL LH HH

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 1 1 1 1 1 1 1 1 0.731668

3 1 1 1 1 1 0.727203 0.564344 0.564344 0.285968

4 1 1 0.727172 0.560841 0.560841 0.284193 0.179609 0.179609 0.043903

5 0.560805 0.560805 0.284173 0.178494 0.178494 0.043631 0.014774 0.014774 0.000573

Đối với ảnh màu sắc, bảng trọng số tần số của các thành phần Y, Cr và Cb phải khác biệt để tận dụng

lợi thế các tính chất của hệ thống thị giác con người. Ví dụ, nó thường mong muốn nhấn mạnh các

thành phần độ sáng hơn các thành phần màu sắc. Bảng D.5 xác định ba tập trọng số CSF cho các

thành phần độ sáng và màu sắc.

BảngF.5 – Trọng số tần số khuyến nghị cho các ảnh đa thành phần (màu sắc)

Thành phần

Mức

Khoảng cách quan sát1000



HL LH HH HL LH HH HL LH HH

Y

(Y0)

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 1 1 1 1 1 1 0.9210450.9210450.848324

4 0.9982760.9982760.9965550.8615930.8615930.7423420.4106280.4106280.182760

5 0.7563530.7563530.5730570.3071910.3071910.1089200.0384870.0384870.003075

Cb

(Y1)

1 0.8831960.8831960.8335820.8187660.8187660.7458750.7170860.7170860.613777

2 0.7934870.7934870.7122950.6894040.6894040.5792200.5394370.5394370.403353

3 0.6504820.6504820.5317000.5016520.5016520.3622790.3197730.3197730.185609

4 0.4507390.4507390.3091770.2800680.2800680.1522900.1240210.1240210.044711

5 0.2305030.2305030.1137860.0978160.0978160.0311790.0233080.0233080.003413

Cr

(Y2)

1 0.9108770.9108770.8723780.8608850.8608850.8031720.7800910.7800910.695128

2 0.8410320.8410320.7761800.7576260.7576260.6659510.6316320.6316320.509729

3 0.7256570.7256570.6251030.5985370.5985370.4708930.4286590.4286590.287593

4 0.5529010.5529010.4189380.3884920.3884920.2485660.2118710.2118710.100658

5 0.3361660.3361660.2005070.1774350.1774350.0771300.0602770.0602770.014977

64

TCVN xxxx : 2017PHỤ LỤC G(Quy định)

Biến đổi đa thành phần và dịch chuyển mức DCPhụ lục này đặc tả chuyển mức DC mà chuyển đổicác mẫu nguồn thích hợp vào các giá trị đượcmã

đánh dấu.

Phụ lục này cũng mô tả hai biến đổi đa thành phần khác nhau. Các biến đổi đa thành phần này được

sử dụng để cải thiện hiệu suất nén. Chúng không liên quan đến biến đổi đa thành phần được sử dụng

để ánh xạ giá trị màu cho mục đích hiển thị. Một biến đổiđa thành phần làkhả đảo và có thể được sử

dụng cho mã hóa tổn hao hay không tổn hao. Biến đổi khác là không khả đảo và chỉ có thể được sử

dụng cho mã hóa tổn hao.

G.1 Chuyển mức DC của các khối ảnh thành phầnHình G.1 cho thấy sơ đồ của chuyển mứcDC trong hệ thống với biến đổiđa thành phần.

Hình G.1 - Vị trí của chuyển mức DC với biến đổi thành phần Hình G.2 cho thấy dòng sơ đồ của chuyển mức DC trong hệ thống không cóbiến đổiđa thành phần.

Hình G.2 - Vị trí của chuyển mức DC không có biến đổi thành phầnChuyển mức DC chỉ được thực hiện trên các mẫu của các thành phần không được mã đánh dấu. Nó

được thực hiện trước khi tính toán của biến đổi đa thành phần thuận (RCT hoặc ICT), nếu 1 được sử

dụng. Nếu không, nó được thực hiện trước khi biến đổisóng con được mô tả trong Phụ lục D. Nếu

MSB của Ssizi từ đoạn mã đánh dấu SIZ (xem A.5.1 trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004)

bằng không thì tất cả các mẫu I (x, y) của thành phần thứ i được chuyển mức bằng cách trừ đi số

lượng tương tự từ mỗi mẫu như sau:

I ( x , y ) ← I ( x , y ) − 2Ssizi

(G-1)

G.2 Biến đổi đa thành phần khả đảo thuận (RCT)Việc sử dụng biến đổiđa thành phần khả đảo được báo hiệu trong đoạn mã đánh dấu COD (xem A.6.1

trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1:. 2004). RCT chỉ được sử dụng với bộ khả đảo 5-3. RCT là

một biến đổi giải tương quan áp dụng cho ba thành phần đầu tiên của một ảnh (chỉ số là 0, 1 và 2). Ba

thành phần đầu vào cho RCT có cùng sự tách biệt trên một lưới chuẩn và cùng độ sâu bit.

Trước khi áp dụng RCT thuận, các mẫu thành phần ảnh được chuyển mức DC cho các thành phần

không mã đánh dấu.

65

TCVN xxxx : 2017RCT thuận được áp dụng cho các thành phần I0 (x, y), I1 (x, y), I2 (x, y) như sau:

Y 0 ( x , y ) = ⌊ I 0 ( x , y ) + 2 I 1 ( x , y ) + I 2 ( x , y )4 ⌋ (G-2)

Y 1 ( x , y ) = I 2 ( x , y ) – I 1 ( x , y ) (G-3)

Y 2 ( x , y ) = I 0 ( x , y ) – I 1 ( x , y ) (G-4)

Nếu I0, I1 và I2được chuẩn hóa với cùng độ chính xác thì các phương trình (G-3) và (G-4) cho kết quả

chính xác bằng số của Y1 và Y2 mà là bit một lớn hơn độ chính xác của các thành phần ban đầu. Tăng

độ chính xác là cần thiết để đảm bảo tínhkhả đảo.

G.3 Biến đổi đa thành phần không khả đảo thuận (ICT)Mục này quy định cụ thể một biến đổiđa thành phần không khả đảo. Việc sử dụng biến đổithành phần

không khả đảo được báo hiệu trong đoạn mã đánh dấu COD (xem A.6.1 trong ITU-T Rec T.800 | ISO /

IEC 15.444-1:. 2004). ICT chỉ được sử dụng với bộ lọc không khả đảo 9-7. ICT là biến đổi giải tương

quan áp dụng cho ba thành phần đầu tiên của một ảnh (chỉ số là 0, 1 và 2). Ba thành phần đầu vào cho

ICTcó cùng sự tách biệt trên một lưới chuẩn và cùng độ sâu bit.

ICT thuận được áp dụng cho các mẫu thành phần ảnh I0 (x, y), I1 (x, y), I2 (x, y), như sau:

Y 0 ( x , y ) =−0 . 299 I 0 (x , y ) − 0. 587 I 1 ( x , y ) + 0 . 114 I 2 ( x , y ) (G-5)

Y 1 ( x , y ) =−0 .16875 I 0 ( x , y ) − 0 .331260 I1 ( x , y ) + 0 .5 I2 ( x , y ) (G-6)

Y 2 ( x , y ) = 0 .5 I 0 ( x , y ) − 0 . 41869 I 1 ( x , y ) − 0 . 08131 I 2 ( x , y ) (G-7)

G.4 Lấy mẫu phụ thành phần phụ màu sắc và lưới chuẩnMối quan hệ giữa các thành phần và lưới chuẩn được báo hiệu trongmã đánh dấu SIZ (xem phụ lục

A.5.1 trong ITU-T Rec T.800 | ISO / IEC 15.444-1:. 2004) và được mô tả trong Phụ lục B.2 trong ITU- T

Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004.

66

TCVN xxxx : 2017PHỤ LỤC H(Quy định)

Mã hóa ảnh trong miền quan tâmPhụ lục này mô tả công nghệ miền quan tâm (ROI). ROI là một phần của một ảnh được mã hóa sớm

trong dòng mã hơn phần còn lại của ảnh (nền). Mã hóa cũng được thực hiện theo cách mà thông tin

liên quan đến ROI đặt trước thông tin liên quan đến nền. Phương pháp được sử dụng (và được mô tả

trong phụ lục này) là phương pháp Maxshift.

H.1Mô tả phương pháp MaxshiftH.1.1 Mã hóa ROIViệc mã hóa các hệ số biến đổi lượng tử được thực hiện tương tự như mã hóa mà không cần bất kỳ

ROI nào. Ở phía bộ mã hóa, một mặt nạ ROI được tạo để mô tả các hệ số biến đổi lượng tử được mã

hóa với chất lượng tốt (thậm chí lên đến không tổn hao) để mã hóa ROI với chất lượng càng tốt

hơn(lên đến không tổn hao). Mặt nạ ROI là một bản đồ bit mô tả các hệ số này. Xem H.2 để biết chi tiết

về cách thức mặt nạ được tạo ra.

Các hệ số biến đổi lượng tử bên ngoài mặt nạ ROI được gọi là các hệ số nền, được giảm tỉ lệ để các

bit liên kết với ROI được đặt trong các mặt phẳng bit cao hơn so với nền. Điều này có nghĩa rằng khi

bộ mã hóa entropy mã hóa các hệ số biến đổi lượng tử, mặt phẳng bit liên kết với ROI được mã hóa

trước khi các thông tin liên kết với nền.

Phương pháp này có thể mô tả qua những bước sau:

1) Tạo mặt nạ ROI, M(x, y) (xem F.2).

2) Tìm giá trị định tỷ lệ s (xem F.1.2).

3) Thêm sLBS cho mỗi hệ số |qb (u , v )|. Giá trị M´bcủa các mặt phẳng bit biên độ được tính theo

công thức:

M b' = M b+ s (H-1)

trong đó Mb được tính theo phương trình (C-2) và giá trị mới của mỗi hệ số là:

|qb (u , v )|=|qb (u ,v )|⋅2s(H-2)

4) Giảm tỉ lệ tất cả các hệ số nền cho bởi M(x, y) sử dụng giá trị định tỉ lệ s (xem H.1.2). Do đó,

nếu |qb (u , v )| là hệ số nền cho bởi M(x, y), thì:

|qb (u , v )|=|qb (u , v )|

2s (H-3)

5) Viết giá trị định tỉ lệ s vào dòng mã sử dụng tham số SPrgn của đoạn mã đánh dấu RGN.

Sau các bước này, các hệ số biến đổi lượng tử được mã hóa entropy như bình thường.

H.1.2 Lựa chọn giá trị định tỉ lệ s tại phía bộ mã hóaGiá trị định tỉ lệ s được chọn theo phương trình (H-4), trong đó max(Mb) là giá trị lớn nhất của mặt

phẳng bit biên độ, xem phương trình (E-1), với hệ số nền bất kỳ, qBG(x, y) trong khối mã bất kỳ của

thành phần hiện tại.

67

TCVN xxxx : 2017

s ≥ max (M b ) (H-4)

Điều này đảm bảo rằng giá trị định được sử dụng đủ lớn để đảm bảo tất cả các bit có nghĩa gắn với

ROI ở các mặt phẳng bit cao hơn so với tất cả các bit có nghĩa gắn với nền.

H.2Miền mã hóa quan tâmCác chức năng ROI mô tả trong H.1 chỉ phụ thuộc vào giá trị định tỉ lệ chọn ở phía bộ mã hóa và biên

độ của các hệ số ở phía bộ giải mã. Bộ mã hóa tạo ra một mặt nạ tương ứng với hệ số cần phải được

mã hóa với chất lượng tốt để sinh ra một ROI với chất lượng tốt hơn so với nền. Mục H.2.1 mô tả cách

tạo ra mặt nạ ROI cho một miền cụ thể trong ảnh. Mục H.2.2 mô tả cách tạo ra mặt nạ trong trường

hợp ảnh đa thành phần và H.2.3 mô tả cách tạo ra mặt nạ ROI cho các miền chia tách.

H.2.1Tạo mặt nạ miền quan tâmĐể đạt được một ROI với chất lượng tốt hơn so với phần còn lại của ảnh khi duy trì một khối lượng nén

hợp lý, các bit cần phải được lưu bằng cách gửi một ít thông tin về hình nền. Để làm điều này, phải tính

toán một mặt nạ ROI. Mặt nạ là một mặt phẳng bit biểu thị một tập hợp các hệ số biến đổi lượng tử hóa

mà mã hóa đủ để bên thu tái tạo lại miền mong muốn với chất lượng tốt hơn so với hình nền (lên đến

không tổn hao).

Để minh họa cho khái niệm về tạo mặt nạ ROI, chọn một ROI duy nhất, một thành phần ảnh duy nhất

và xác định các mẫu thuộc về ROI trong miền ảnh của một mặt nạ nhị phân, M (x, y), trong đó:

M (x , y ) = {1 wavelet coefficient ( x , y ) is needed0 accuracy on ( x , y ) can be sacrificed without affecting ROI (H-5)

Mặt nạ là một bản đồ của ROI trong miền sóng con sao cho nó là một giá trị khác không bên trong ROI

và bằng 0 bên ngoài ROI. Trong mỗi bước, băng con LL của mặt nạ được cập nhật theo từng hàng và

sau đó theo từng cột. Mặt nạ sau đó sẽ chỉ ra các hệ số cần thiết ở bước này để biến đổisóng conkhả

đảo tái tạo các hệ số của mặt nạ trước.

Tất cả các bước này sau đó được truy ngược trở lại để cung cấp cho các mặt nạ. Nếu các hệ số tương

ứng với mặt nạ được truyền đi và nhận được, và biến đổi sóng con ngược được tính theo chúng, ROI

mong muốn được tái tạo với chất lượng tốt hơn so với phần còn lại của ảnh (lên đến không tổn hao

nếu hệ số ROI được mã hoá không tổn hao).

Đưa ra dưới đây là một mô tả về cách mở rộng các mặt nạ đạt được từ các bộ lọc khác nhau. Phương

pháp tương tự có thể được sử dụng cho các bộ lọc khác.

H.2.1.1Tạo miền quan tâm sử dụng bộ lọc khả đảo 5-3

Để có được tập tối ưu của các hệ số lượng tử được định tỉ lệ, phải sử dụng các phương trình được mô

tả trong mục này.

Để xem hệ số nào phải ở trong mặt nạ, biến đổisóng conngược được nghiên cứu. Phương trình (F-5)

và (F-6) của ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15.444-1: 2004 cung cấp các hệ số cần thiết để tái tạo lại X

(2n) và X (2n + 1) không tổn hao. Có thể thấy ngay rằng đây là L (n), L (n + 1), H (n - 1), H (n), H (n +

1) (xem hình F.1). Do đó nếu X (2n) và X (2n + 1) trong ROI thì các hệ số băng con cao và thấp được

Nếu cần hệ số sóng cont(x,y)

Độ chính xác trên (x, y) có thể bỏ qua mà không làm ảnh hưởng đến ROI

68

TCVN xxxx : 2017liệt kê là trong mặt nạ. Chú ý rằng X (2n) và X (2n + 1) là các điểm chỉ số chẵn và lẻ tương ứng, liên

quan đến nguồn gốc của lưới chuẩn.

HìnhH.1 – Biến đổisóng con ngược với bộ lọc khả đảo 5-3

H.2.1.2Tạo miền quan tâm sử dụng bộ lọc khả đảo 9-7

Giải mã thành công không phụ thuộc vào việc chọn mẫu được chia tỉ lệ. Để có được tập tối ưu của các

hệ số lượng tử được chia tỉ lệ, các phương trình được mô tả trong mục này phải được sử dụng.

Để xem những hệ số nào phải ở trong mặt nạ, biến đổisóng conngược được nghiên cứu như trong

F.2.1.1. Hình H.2 cho thấy X (2n) và X (2n + 1) là các điểm chỉ số chẵn và lẻ tương ứng, liên quan đến

nguồn gốc của lưới chuẩn.

HìnhH.2 – Biến đổisóng con ngược với bộ lọc khả đảo9-7 Các hệ số cần thiết để tái tạo lại X (2n) và X (2n + 1) không tổn hao có thể được xem là L (n - 1) tới L

(n + 2) và H (n - 2) tới H (n + 2). Do đó nếu X (2n) và X (2n + 1) ở trong ROI thì những hệ số băng con

thấp và cao này ở trong mặt nạ.

H.2.2 Đa thành phầnĐối với trường hợp các ảnh màu, phương pháp áp dụng riêng biệt cho mỗi thành phần màu. Nếu một

số thành phần màu được lấy mẫu giảm thì mặt nạ cho các thành phần lấy mẫu giảm được tạo ra theo

cách tương tự như mặt nạ cho các thành phần lấy mẫu không giảm.

H.2.3 Các miền chia táchNếu ROI bao gồm các phần chia tách thì tất cả các phần có cùng giá trị định tỉ lệ s.

69

TCVN xxxx :2014PHỤ LỤC I(Quy định)

Cú pháp định dạng tập tin JP2

Không có bổ sung thêm cho cú pháp định dạng tập tin của định dạng tập tin JP2. Phụ lục này giống với Phụ lục I trong ITU-T Rec. T.800 | ISO / IEC 15444-1: 2004.

70

Documents

TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIAmic.gov.vn/Upload/TCVN/Duthao/1--TCVN-XXXX-2014-ISOIEC... · Web viewTCVN xxxx : 2017 được xây dựng trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn ISO/IEC-15444-13