13.7.3.1. Кодирование Хаффмана для факсимильной передачи

Лекции по Теоретическим основам цифровой связи   

13. Кодирование источника

13.7.3.1. Кодирование Хаффмана для факсимильной передачи

Факсимильная передача — это процесс передачи двухмерного образа как последовательности последовательных строчных разверток. В действительности наиболее распространенными образами являются документы, содержащие текст и цифры. Положение строчной развертки и положение вдоль развертки квантуются в пространственные расположения, которые определяют двухмерную координатную сетку элементов картинки, называемых пикселями. Ширина стандартного документа МККТТ определяется равной 8,27 дюймов (20,7 см ), а длина— 11,7 дюймов (29,2 см), почти 8,5 дюймов на 11,0 дюймов. Пространственное квантование для нормального разрешения составляет 1728 пикселей/строку и 1188 строк/документ. Стандарт также определяет квантование с высоким разрешением с теми же 1728 пикселями/строку, но с 2376 строками/документ. Общее число отдельных пикселей для факсимильной передачи с нормальным разрешением составляет 2 052 864, и оно удваивается для высокого разрешения. Для сравнения, число пикселей в стандарте NTSC (National Television Standards Committee — Национальный комитет по телевизионным стандартам) коммерческого телевидения составляет 480 х 460, или 307 200. Таким образом, факсимильное изображение имеет разрешение в 6,7 или 13,4 раза больше разрешения стандартного телевизионного образа.

Относительная яркость или затемненность развернутого образа в каждом положении на строке развертки квантуется в два уровня: Ч (черный) и Б (белый). Таким образом, сигнал, наблюдаемый на протяжении линии развертки, — это двухуровневая модель, представляющая элементы Ч и Б. Легко видеть, что горизонтальная развертка данной страницы будет представлять последовательность, состоящую из длинных групп уровней Ч и Б. Стандарт МККТТ схемы группового кодирования для сжатия отрезков Ч и Б уровней базируется на модифицированном коде Хаффмана переменной длины, который приведен в табл. 13.1. Определяются два типа шаблонов, группы Б и Ч. Каждый отрезок описывается кодовыми словами деления. Первое деление, названное созданное кодовое слово, определяет группы с длинами, кратными 64. Второе деление, именуемое оконечное кодовое слово, определяет длину оставшейся группы. Каждая серия из знаков Ч (или Б), длиной от 0 до 63, обозначает единственное кодовое слово Хаффмана, как и каждая группа длины 64К, где К= 1, 2, ..., 27. Также кодом определен уникальный символ конца строки (end of line — EOL), который указывает, что дальше не следуют черные пиксели. Следовательно, должна начаться следующая строка, что подобно возврату каретки пишущей машинки [23].

Таблица 13.1. Модифицированный код Хаффмана для стандарта

Длина

группы

Белые

Черные

Длина

группы

Белые

Черные

Созданные кодовые  слова

64

128

192

256

320

384

448

512

576

640

704

768

832

896

11011

10010

010111

0110111

00110110

00110111

01100100

01100101

01101000

01100111

011001100

011001101

011010010

011010011

0000001111

000011001000

000011001001

000001011011

000000110011

000000110100

000000110101

0000001101100

0000001101101

0000001001010

0000001001011

0000001001100

0000001001101

0000001110010

960

1024

1088

1152

1216

1280

1344

1408

1472

1536

1600

1664

1728

EOL

011010100     

011010101     

011010110     

011010111     

011011000     

011011001     

011011010     

011011011     

010011000     

010011001     

010011010     

011000           

010011011     

000000000001

0000001110011

0000001110100

0000001110101

0000001110110

0000001110111

0000001010010

0000001010011

0000001010100

0000001010101

0000001011010

0000001011011

0000001100100

000000110010J

000000000001

Длина

группы

Белые

Черные

Длина

группы

Белые

Черные

Созданные кодовые  слова

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

00110101

000111           

0111   

1000   

1011   

1100   

1110   

1111   

10011 

10100 

00111 

01000 

001000           

000011           

110100           

110101           

101010           

101011           

0100111         

000110111

010     

11       

10       

011     

ООП  

0010   

00011 

000101           

000100           

0000100         

0000101         

0000111         

00000100       

00000111       

000011000

0000010111

0000011000

0000001000

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

00011011

00010010

00010011

00010100

00010101

00010110

00010111

00101000

00101001

00101010

00101011

00101100

00101101

00000100

00000101

00001010

00001011

01010010

01010011

000001101010

000001101011

000011010010

000011010011

000011010100

000011010101

000011010110

000011010111

000001101100

000001101101

000011011010

000011011011

000001010100

000001010101

000001010110

000001010111

000001100100

000001100101

000001010010

Длина

группы

Белые

Черные

Длина

группы

Белые

Черные

Созданные кодовые  слова

19

20

 21

 22

 23

 24

 25

 26

 27

28

29

30

31

0001100

0001000

0010111

0000011

0000100

0101000

0101011

0010011

0100100

0011000

00000010

00000011

00011010

00001100111

00001101000

00001101100

00000110111

00000101000

00000010111

00000011000

000011001010

000011001011

000011001100

000011001101

000001101000

000001101001

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

01010100

01010101

00100100

00100101

01011000

01011001

01011010

01011011

01001010

01001011

00110010

00110011

00110100

000001010011

000001000100

000000110111

000000111000

000000100111

000000101000

000001011000

000001011001

000000101011

000000101100

000001011010

000001100110

000001100111

Пример 13.8. Код группового кодирования

Используйте модифицированный код Хаффмана для сжатия строки

200 Б, 10 Ч, 10 Б, 84 Ч, 1424 Б,

состоящей из 1728 пиксельных элементов.

Решение

Используя табл. 13.1, определим, каким должно быть кодирование для этой модели (для

удобства чтения введены пробелы).

010111

192Б 

10011

  8Б 

0000100

 104 

00111

   10Б

000000111

  644  

00001101000

  204   

000000000001

  EOL

Итак, требуется всего 56 бит,  чтобы послать эту строку, содержащую последовательность 1188 бит.







© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.