The method of adaptive statistical coding taking into account the structural features of video images

The paper proposes a method of improved adaptive integral arithmetic coding. This method is advisable to use in the technology of multi-level processing of video data based on the JPEG method. The technology is based on the detection of key information at several stages of video data processing. To reduce the output volume, the RLE algorithm and integral arithmetic coding are adapted to the new structure ofthe input data. Thus,the method of linearization of two-dimensional transformants based on zig-zag scanning was further developed. The differences of the method consistin carrying out vector intertransformation zig-zag linearization taking into account the selection of spectral components defined as complementary.The linearized decomposition approach was developed for the first time transformants based on entry into control ranges. In connection with the presence of different types of transformants in the group, the threshold is adapted according to the criterion of thetotal uneven number of non-equilibrium complementary components. On the basis of taking into account the probability of occurrence of dictionary elements, integrated arithmetic coding(two-dictionary integrated arithmetic coding) has been improved. Determination of current code components according to the decomposed working interval depending on the power of the dictionaries of significant elements and the number of repetitions. This allows you toadditionally take into account the statistical features of the components of the RLE-structured linearized transformants and reduce the length of the arithmetic code; for the first time,a transformant compression method was created based on the reduction of various types of redundancy in groups of transformants. Comparative experimental analysis with known methods indicated that the developed technology has a higher compression ratio with reduced processing time.This makes it possible to ensure the necessary level of access and reliability in the conditions of the growth of the original volume of data.

---

W artykule zaproponowano metodę ulepszonego adaptacyjnego całkowego kodowania arytmetycznego. Metodę tę zaleca się stosowaćw technologii wielopoziomowego przetwarzania danych wideo w oparciu o metodę JPEG. Technologia opiera się na wykrywaniu kluczowych informacji na kilku etapach przetwarzania danych wideo. Aby zmniejszyć głośność wyjściową, algorytm RLE i całkowe kodowanie arytmetyczne są dostosowywanedo nowej struktury danych wejściowych. Tym samym rozwinięto metodę linearyzacji dwuwymiarowych transformantów w oparciu o skanowanie zygzakowate. Różnice metody polegają na przeprowadzeniu zygzakowatej linearyzacji międzytransformacyjnej wektorów z uwzględnieniem doboru składowych widmowych określonych jako komplementarne. Po raz pierwszy opracowano podejście do rozkładu linearyzowanego transformantóww oparciu o wejście w zakresy kontrolne. W związku z obecnością w grupie różnych typów transformantów próg dobierany jest według kryterium całkowitej nieparzystej liczby nierównowagowych składników dopełniających. Na podstawie uwzględnienia prawdopodobieństwa wystąpienia elementów słownikowych udoskonalono zintegrowane kodowanie arytmetyczne (zintegrowane kodowanie arytmetyczne dwusłownikowe). Wyznaczanie bieżących składowych kodu według rozłożonego interwału roboczegow zależności od mocy słowników elementów znaczących i liczby powtórzeń. Pozwalato dodatkowo uwzględnić cechy statystyczne składników linearyzowanych transformantów o strukturze RLE i zmniejszyć długość kodu arytmetycznego;po raz pierwszy stworzono metodę kompresji transformantów, polegającą na redukcji różnego rodzaju redundancji w grupach transformantów. Porównawcza analiza eksperymentalna ze znanymi metodami wykazała, że opracowana technologia charakteryzuje się wyższym stopniem sprężaniaprzy skróconym czasie przetwarzania. Pozwala to zapewnić niezbędny poziom dostępu i niezawodności w warunkach wzrostu pierwotnego wolumenu danych.