3. Kompresija
Pri
distribuciji video signala određenim kanalom potrebno je znati koju brzinu
i širinu spektra kanal dopušta. Veza
između širine kanala i brzine prijenosa dana je relacijom:
Zbog ekonomičnog iskorištenja frekvencijskog spektra javila se
potreba za prijenosom manjeg broja bitova. Postupak reduciranja manje korisnih
dijelova informacije zove se kompresija.Za kvalitetnu rekonstrukciju signala
potrebno je odabrati oblik kompresije koji će najmanje narušiti izvorni
oblik slike. Pri obradbi signala važno je razlučiti koji je korisni dio
informacije (entropija), a koji dio signala predstavlja višak (redundancija ili
zalihost). Kompresija se zasniva na principu predviđanja jedne grupe podataka
na temelju postojanja druge i njihove korelacije. Koder prepoznaje koreliranost
među dijelovima signala (sličnost) te se u svakom narednom koraku
proces smanjuje. Time se izdvaja zalihost.
Slika 3.1. Redukcija entropije
U danom primjeru signal prima diskretne vrijednosti u intervalu 
gdje je jednaka vjerojatnost pojavljivanja svake. Zbog toga
svaku vrijednost možemo predstaviti jednakim brojem bitova. Sa stajališta
kompresije sve imaju jednaku entropiju. Proučavajući promjene
između susjednih uzoraka uočavamo koreliranost koja je izražena malim
razlikama. Zato transformiramo signal u razliku trenutnog uzorka i njemu
prethodnog; signal se više ne odlikuje jednakom gustoćom raspodjele.
Vrijednosti koje se rjeđe pojavljuju kodiramo sa većim brojem bitova.
Time je objašnjen osnovni princip kompresije.
Po načinu odvajanja zalihosti i entropije razlikujemo kompresiju
sa ili bez gubitaka. S obzirom na zahtijevanu kvalitetu slike potrebno je
optimirati odnos vremena procesiranja i stupnja kompresije. Najpoznatije metode
za kompresiju bez gubitaka su kodiranje duljine niza VLC, DPCM i
druge.Kompresija sa gubicima unosi razliku između originalne i
obrađene slike ; razliku nazivamo šumom.
Šum opisujemo srednjom kvadratnom pogreškom MSE (mean square error):
originalnog elementa
vrijednost
rekonstruiranog elementa slike
Ukoliko pogrešku izražavamo
u logaritamskom mjerilu taj omjer će dati odnos vršne snage signala i
efektivne snage šuma ( PSNR- peal signal to noise ratio):
Ova procjena je dovoljno dobra za mirne slike.
Blok shema sustava za kompresiju je dana na slici 3.2.
Slika 3.2. Sustav za
kompresiju slike