Transformatie codering - Transform coding
Transformatiecodering is een soort datacompressie voor "natuurlijke" data als audio signalen en fotografische afbeeldingen . De transformatie is typisch verliesloos (perfect omkeerbaar) op zichzelf, maar wordt gebruikt om betere (meer gerichte) kwantisering mogelijk te maken , wat vervolgens resulteert in een kopie van lagere kwaliteit van de originele invoer ( compressie met verlies ).
Bij transformatiecodering wordt kennis van de toepassing gebruikt om informatie te kiezen die moet worden weggegooid, waardoor de bandbreedte wordt verlaagd . De resterende informatie kan vervolgens op verschillende manieren worden gecomprimeerd. Wanneer de uitvoer wordt gedecodeerd, is het resultaat mogelijk niet identiek aan de oorspronkelijke invoer, maar wordt verwacht dat het dichtbij genoeg is voor het doel van de toepassing.
Kleurentelevisie
NTSC
Een van de meest succesvolle transformatie coderen systeem is meestal niet aangeduid als dergelijke waarbij het voorbeeld NTSC kleuren -tv . Na een uitgebreide reeks onderzoeken in de jaren vijftig, toonde Alda Bedford aan dat het menselijk oog alleen een hoge resolutie heeft voor zwart-wit, iets minder voor "mid-range" kleuren zoals geel en groen, en veel minder voor kleuren aan het einde van de spectrum, rood en blauw.
Door deze kennis te gebruiken, kon RCA een systeem ontwikkelen waarin ze het grootste deel van het blauwe signaal weggooiden nadat het van de camera kwam, waarbij het meeste van het groene en slechts een deel van het rode behouden bleef; dit is chroma-subsampling in de YIQ- kleurruimte .
Het resultaat is een signaal met aanzienlijk minder inhoud, een signaal dat zou passen binnen bestaande 6 MHz zwart-wit signalen als fasegemoduleerd differentieel signaal. De gemiddelde tv geeft het equivalent van 350 pixels op een lijn weer, maar het tv-signaal bevat genoeg informatie voor slechts ongeveer 50 pixels blauw en misschien 150 pixels rood. Voor de kijker is dit in de meeste gevallen niet duidelijk, aangezien het oog toch weinig gebruik maakt van de "ontbrekende" informatie.
PAL en SECAM
De PAL- en SECAM-systemen gebruiken bijna identieke of zeer vergelijkbare methoden om kleur over te brengen. In ieder geval zijn beide systemen onderbemonsterd.
Digitaal
De term wordt veel vaker gebruikt in digitale media en digitale signaalverwerking . De meest gebruikte transformatiecoderingstechniek in dit opzicht is de discrete cosinustransformatie (DCT), voorgesteld door Nasir Ahmed in 1972, en gepresenteerd door Ahmed met T. Natarajan en KR Rao in 1974. Deze DCT, in de context van de familie van discrete cosinustransformaties, is de DCT-II. Het is de basis voor de algemene JPEG- beeldcompressiestandaard , die kleine blokken van het beeld onderzoekt en ze omzet in het frequentiedomein voor efficiëntere kwantisering (lossy) en gegevenscompressie . Bij videocodering wijzigen de H.26x- en MPEG- standaarden deze DCT-beeldcompressietechniek over frames in een bewegend beeld met behulp van bewegingscompensatie , waardoor de grootte verder wordt verkleind in vergelijking met een reeks JPEG's.
Bij audiocodering analyseert MPEG-audiocompressie de getransformeerde gegevens volgens een psychoakoestisch model dat de gevoeligheid van het menselijk oor voor delen van het signaal beschrijft, vergelijkbaar met het tv-model. MP3 gebruikt een hybride coderingsalgoritme, dat de gemodificeerde discrete cosinustransformatie (MDCT) en snelle Fourier-transformatie (FFT) combineert . Het werd opgevolgd door Advanced Audio Coding (AAC), dat een puur MDCT-algoritme gebruikt om de compressie-efficiëntie aanzienlijk te verbeteren.
Het basisproces voor het digitaliseren van een analoog signaal is een soort transformatiecodering die gebruikmaakt van bemonstering in een of meer domeinen als transformatie.
