Предфильтрация и шумоподавление

Для эффективного сжатия необходимо устранить из исходного сигнала все факторы, препятствующие сокращению избыточности телевизионного изображения. Сюда относятся в первую очередь шумы видеотракта и шумы кинопленки, проявляющиеся на всем изображении. Источником шумов в видеотракте могут быть тепловой «белый» шум электронных устройств, пороговые шумы спутниковых ЧМ приемников, помехи декодирования аналоговых композитных сигналов, шумы видеозаписи (шумы и выпадения ленты). Один из крайне неприятных для цифровой компрессии дефектов исходного изображения — неподавленный остаток несущей цветности после аналого-цифрового преобразования, он проявляется как раз в высокочастотной области, которая обычно слабо заполнена в компонентном сигнале. Отрицательно сказываются дефекты кинопленки — царапины, загрязнения, шумы зернистости, проявляющиеся при увеличении кинокадров. Необходимо избегать нежелательных движений, добавляющих в сигнал помехи, например дрожания плохо закрепленной видеокамеры или неравномерного движения кинопленки в телекинопроекторе из-за поврежденной перфорации. Влияние этих составляющих дает себя знать в появлении после ДКП большого числа ненулевых коэффициентов в области высоких пространственных частот, которые кодер не может отличить от элементов изображения. В этих условиях необходимо подвергать входные сигналы кодеров сжатия специальной предобработке. Она называется предфильтрацией и включает шумоподавление и различные виды пространственной фильтрации. В некоторых случаях при высокой степени сжатия оказывается выгоднее осуществить двумерную низкочастотную фильтрацию (прореживание отсчетов), несколько потерять в четкости изображения, но существенно снизить количество артефактов (дефектов изображения) из-за влияния нежелательных высокочастотных компонентов на входе. В общем случае хорошие результаты дает сочетание рекурсивной адаптивной фильтрации и трехмерной медианной фильтрации. Первая эффективно подавляет «белый» шум путем усреднения близких значений видеосигнала в последовательных кадрах, вторая усредняет отсчеты, расположенные выше, ниже, слева, справа, до и после текущего отсчета видеосигнала, и таким образом хорошо справляется с импульсными и другими помехами.