Страница 11: ДСТУ 4189:2003. Інформаційні технології. Метод цифрового кодування напівтонових нерухомих зображень JPEG. Випробовування на відповідність (61568)

тестових даних тестових даних

кодованих даних

(один скан для кожної
компоненти)

(повторити для всіх 4
диференційних кадрів)

ЕОІ

ДОДАТОК D
(обов’язковий)

СТВОРЕННЯ СПЕЦИФІЧНИХ ТЕСТІВ НА ВІДПОВІДНІСТЬ
ДЛЯ ЗАСТОСОВАНЬ

Багато кодерів і декодерів спеціального призначення не можуть працювати в усьому діапа­зоні значень параметрів, визначеному ISO/IEC 10918-1 для певного процесу. Крім того, вимоги до точності, визначені в додатку А, в комбінації з таблицями квантування додатку В не гаранту­ють задовільної якості зображення за всіх умов застосовання. Тому для кожного застосовання треба створювати специфічні (прикладні) тести на відповідність з обмеженим діапазоном значень параметрів чи визначати різні таблиці квантування.

D.1 Процедура створювання прикладних тестів на відповідність для процесів на базі ДКП

До параметрів, які може бути обмежено для процесів на базі ДКП, належать:

• кількість відліків на рядок (X);

• кількість рядків (Y);

• кількість компонент зображення в кадрі (Nf);

• коефіцієнт горизонтальної дискретизації (Н,);

• коефіцієнт вертикальної дискретизації (V,);

• кількість компонент зображення в скані (Ns).

Такі параметри може бути обмежено діапазоном [0, (максимальна кількість таблиць) — 1]:

• ідентифікатор адреси таблиці квантування (Tq);

• ідентифікатор адреси таблиці Хафмана (Th);

• ідентифікатор адреси таблиці умов арифметичного кодування (ТЬ);

• селектор адреси таблиці квантування (Tq,);

• селектор адреси таблиці ентропійного кодування DC (Td,);

• селектор адреси таблиці ентропійного кодування АС (Та,).

Значення, вибрані для квантування, повністю залежать від вимог конкретного застосовання до якості зображення.

Під час конструювання прикладних тестів на відповідність процесів на базі ДКП необхідно дотримуватися такої процедури:

1. Визначити бажану кількість компонент, розміри зображення та коефіцієнти дискретизації.

2. Із наявних тестових даних початкового зображення створити тестове зображення. Почати з заповнювання першої компоненти, просуваючись зліва направо та зверху вниз, і закінчити остан­ньою компонентою. За необхідності можна копіювати наявні тестові дані початкового зображення.

3. За допомогою ДКП подвійної точності у формі з плаваючою комою обчислити еталонні тес­тові дані кодера й здійснити квантування за допомогою специфічних для застосовання таблиць квантування.

4. Створити потік стиснених тестових даних для процесу декодування за допомогою кодування квантованих коефіцієнтів ДКП з використовуванням ентропійного кодера.

5. Обчислити еталонні тестові дані декодера, застосовуючи зворотне ДКП подвійної точності у формі з плаваючою комою та зворотне квантування до еталонних тестових даних кодера. Обме­жити вислідні вихідні дані діапазоном значень відліків ([0, 255] для 8-розрядної точності та [0, 4095] для 12-розрядної точності). Застосувати ДКП і квантувач, використані в розділі 2, для обмеження вихідних даних та отримання еталонних тестових даних декодера.

Примітка. Ентропійний кодер, необхідний для створення потоку стиснених тестових даних для прикладних тестів на відповідність, має бути створено та перевірено на достовірність розробниками прикладних стиснених тестових даних.

6. 2 Процедура створювання прикладних тестів на відповідність для процесів без втрат

Для процесів без втрат може бути обмежено такі параметри:

• кількість відліків на рядок (X);

• кількість рядків (Y);

• кількість компонент зображення в кадрі (Nf);

• коефіцієнт горизонтальної дискретизації (Ні);

• коефіцієнт вертикальної дискретизації (VJ;

• кількість компонент зображення в скані (Ns).

Такі параметри може бути обмежено діапазоном [0, (максимальна кількість таблиць) — 1]:

• ідентифікатор адреси таблиці Хафмана (Th);

• ідентифікатор адреси таблиці умов арифметичного кодування (ТЬ);

• селектор адреси таблиці ентропійного кодування DC (Тф);

• селектор адреси таблиці ентропійного кодування AC (Taj.

Під час конструювання прикладних тестів на відповідність процесів без втрат необхідно дотри­муватися такої процедури:

1. Визначити бажану кількість компонент, розміри зображення та коефіцієнти дискретизації.

2. Із наявних тестових даних початкового зображення створити тестове зображення. Почати з заповнювання першої компоненти, просуваючись зліва направо та зверху вниз, і закінчити остан­ньою компонентою. За необхідності можна копіювати наявні тестові дані початкового зображення.

3. За допомогою еталонного кодера без втрат обчислити еталонні тестові дані кодера, які використовують як потік стиснених тестових даних.

4. Обчислити еталонні тестові дані декодера, використовуючи еталонний декодер без втрат до потоку стиснених тестових даних.

Примітка. Еталонний кодер без втрат і еталонний декодер без втрат, необхідні для створювання тестових даних для прикладних тестів на відповідність, має бути розроблено та перевірено на достовірність розробниками прикладних тестових даних.

5. 3 Процедура визначання відповідності кодерів та декодерів спеціального призна­чення

Процедура визначання відповідності кодерів та декодерів спеціального призначення відпо­відає процедурі, визначеній у додатку А, з використовуванням еталонних тестових даних і потоку стис­нених тестових даних, сформованих за методикою, визначеною в D.1 та D.2. Вихідні тестові дані повинні задовольняти вимоги точності, визначені в додатку А, за винятком величини абсолютної різниці. Усі значення абсолютної різниці не повинні перевищувати рівня, встановленого даним застосованням.

ДОДАТОК Е
(довідковий)

ДАНІ ТЕСТУ НА ВІДПОВІДНІСТЬ ДЛЯ ВИПРОБОВУВАННЯ
З ПІДВИЩЕНОЮ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЮ ТОЧНІСТЮ

Підвищену обчислювальну точність прямого ДКП/квантувача кодера чи зворотного ДКП деко­дера може бути перевірено спочатку зміною таблиць квантування з додатка В і потім, слідуючи процедурам додатка А для випробовування кодерів і декодерів загального призначення на базі ДКП. Крім даних випробовування на відповідність, що постачаються для перевіряння відповідності кодерів і декодерів загального призначення, на допомогу розробникам для вимірювання з більшою обчислю­вальною точністю постачаються тестові дані, що використовують різні таблиці квантування. У цьому додатку визначено структуру даних стисненого зображення та таблиці квантування, які використо­вують у зазначених додаткових тестових даних.

Таблиці квантування, які використовують у тестових даних, призначених для вимірювання з більшою розрахунковою точністю, одержують за допомогою поділу значень таблиць квантування додатка В на масштабний коефіцієнт F, де F є ступенем числа 2.

Для визначеної величини F значення таблиці квантування обчислюють за формулою: ^£і=Г^єі^7р1 для і = 0 - 7, для у = 0 - 7, де [ 1 представляє функцію округлення зверху, тобто округлення до найближчого більшого цілого числа;

Ejj — значення таблиці квантування;

Bjj — значення таблиці квантування згідно з визначенням додатка В;

F — масштабний коефіцієнт.

Таблиця Е.1 містить вислідні значення таблиці квантування для компоненти А (див. додаток В) за F = 2.

Таблиця Е.1 — Таблиця квантування для компоненти А за F = 2

Тестові дані подано для шести тестів. Нижче показано адреси тестів та використовувані значення F.

Тест F

А2 2

АЗ 4

А4 8

А5 16

А6 32

А7 64

Випробовування кодера для вимірювання з більшою обчислювальною точністю виконують згідно з процедурами, визначеними в А.1.1 і А.1.2. Випробовування вважають успішно завершеним, якщо сформовані тестові дані задовольняють вимоги до точності, встановлені в А.1.2.

Випробовування декодера для вимірювання з більшою обчислювальною точністю виконують згідно з процедурами, визначеними в А.1.3 та А.1.4. Випробовування вважають успішним, якщо сформовані тестові дані задовольняють вимоги до точності, встановлені в А. 1.4.

У випробовуванні декодера використовують тестові дані, структура яких аналогічна використову­ваній у тесті А. Більш докладний опис структури потоку стиснених тестових даних див. у С.1.1.СПЕЦИФІКАЦІЯ ПІДТРИМУВАНИХ ДІАПАЗОНІВ ПАРАМЕТРІВ

Багато специфічних декодуючих пристроїв для застосоване не здатні обробляти стиснені зображення в усьому діапазоні значень параметрів, визначених конкретним процесом декоду­вання. Крім того, загальними тестами на відповідність не перевіряються багато параметрів у всьому допустимому діапазоні значень.

Тому настійно рекомендовано, щоб розробники публікували для певних параметрів допустимі діапазони для кожного підтримуваного процесу декодування. Для цього треба використовувати таб­лицю, аналогічну таблиці F.1.

Рекомендовано, щоб для більшості застосовань точність коефіцієнтів ДКП відповідала одиниці молодшого розряду (див. А.1.4). Для тих застосовань, які потребують більшої точності, треба розгля­дати кодування без втрат. Відомо, що деякі застосовання можуть вимагати точності коефіцієнтів ДКП, що відповідає похибці, більшій за одиницю.

Таблиця F.1 — Підтримувані діапазони параметрів