Διανυσματική κβαντοποίηση

Διανυσματική κβαντοποίηση είναι ένας κλασσικός κβαντοποίηση τεχνική από επεξεργασία σήματος όποιος επιτρέπει τη διαμόρφωση των λειτουργιών πυκνότητας πιθανότητας από τη διανομή των διανυσμάτων πρωτοτύπων. Χρησιμοποιήθηκε αρχικά για συμπίεση στοιχείων. Λειτουργεί με τη διαίρεση ενός μεγάλου συνόλου σημείων (διανύσματα) στις ομάδες που έχουν περίπου τον ίδιο αριθμό σημείων ο πιό κοντά σε τους. Κάθε ομάδα αντιπροσωπεύεται από της centroid σημείο, όπως μέσα Κ-μέσα και κάποιος άλλος συγκέντρωση αλγόριθμοι.

Η ταιριάζοντας με ιδιοκτησία πυκνότητας της διανυσματικής κβαντοποίησης είναι ισχυρή, ειδικά για τον προσδιορισμό της πυκνότητας των μεγάλων και υψηλός-διαστασιολογημένων στοιχείων. Δεδομένου ότι τα σημεία στοιχείων αντιπροσωπεύονται από το δείκτη το πιό στενότο centroid τους, τα συνήθως εμφανιζόμενα στοιχεία έχουν το χαμηλό λάθος, και το σπάνιο υψηλό λάθος στοιχείων. Γί αυτό VQ είναι κατάλληλο για με απώλειες συμπίεση στοιχείων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη με απώλειες διόρθωση στοιχείων και εκτίμηση πυκνότητας.

Η διανυσματική κβαντοποίηση είναι βασισμένη ανταγωνιστική εκμάθηση το παράδειγμα, έτσι αυτό είναι στενά συνδεδεμένο self-organizing χάρτης πρότυπο.

Κατάρτιση

Ένας απλός αλγόριθμος κατάρτισης για τη διανυσματική κβαντοποίηση είναι:

Επιλέξτε ένα σημείο δειγμάτων τυχαία
Κινήστε το κοντινότερο διανυσματικό centroid κβαντοποίησης προς αυτό το σημείο δειγμάτων, από ένα μικρό μέρος της απόστασης
Επαναλάβετε

Ένας περιπλοκότερος αλγόριθμος μειώνει την προκατάληψη στην ταιριάζοντας με εκτίμηση πυκνότητας, και εξασφαλίζει ότι όλα τα σημεία χρησιμοποιούνται, με τη συμπερίληψη μιας πρόσθετης παραμέτρου ευαισθησίας:

Αυξήστε κάθε centroid την ευαισθησία κατά ένα μικρό ποσό
Επιλέξτε ένα σημείο δειγμάτων τυχαία
Βρείτε διανυσματικό centroid κβαντοποίησης με τη μικρότερη <απόσταση-ευαισθησία>
1. Κινήστε επιλεγμένο centroid προς το σημείο δειγμάτων από ένα μικρό μέρος της απόστασης
2. Θέστε την επιλεγμένη centroid ευαισθησία σε μηδέν
Επαναλάβετε

Είναι επιθυμητό να χρησιμοποιηθεί ένα πρόγραμμα ψύξης για να παραγάγει τη σύγκλιση: δείτε Μιμούμενη ανόπτηση.

Ο αλγόριθμος μπορεί να ενημερωθεί iteratively με τα «ζωντανά» στοιχεία, παρά με την επιλογή των τυχαίων σημείων από ένα σύνολο στοιχείων, αλλά αυτό θα εισαγάγει κάποια προκατάληψη εάν το στοιχείο συσχετιστεί χρονικά πέρα από πολλά δείγματα.

Εφαρμογές

Η διανυσματική κβαντοποίηση χρησιμοποιείται για τη με απώλειες συμπίεση στοιχείων, τη με απώλειες διόρθωση στοιχείων και την εκτίμηση πυκνότητας.

Η με απώλειες διόρθωση στοιχείων, ή η πρόβλεψη, χρησιμοποιείται για να ανακτήσει τα στοιχεία που λείπουν από μερικές διαστάσεις. Γίνεται με την εύρεση της κοντινότερης ομάδας με τις διαστάσεις στοιχείων διαθέσιμης, κατόπιν προβλέποντας το αποτέλεσμα βασισμένο στις τιμές για τις ελλείπουσες διαστάσεις, υποθέτοντας ότι θα έχουν την ίδια αξία με centroid της ομάδας.

Για εκτίμηση πυκνότητας, η περιοχή/ο όγκος που είναι πιό στενός ιδιαίτερο centroid απ'ό, τι σε οποιους δήποτε άλλους είναι αντιστρόφως ανάλογοι προς την πυκνότητα (λόγω της ταιριάζοντας με ιδιοκτησίας πυκνότητας του αλγορίθμου).

Χρήση στη συμπίεση στοιχείων

Η διανυσματική κβαντοποίηση, αποκαλούμενη επίσης τη «κβαντοποίηση φραγμών» ή «κβαντοποίηση ταιριάσματος σχεδίων» χρησιμοποιείται συχνά μέσα με απώλειες συμπίεση στοιχείων. Λειτουργεί με την κωδικοποίηση των τιμών από έναν πολυδιάστατο διανυσματικό διάστημα σε ένα πεπερασμένο σύνολο τιμών από έναν ιδιαίτερο subspace από τη χαμηλότερη διάσταση. Ένα χαμηλός-διαστημικό διάνυσμα απαιτεί το λιγότερο διάστημα αποθήκευσης, έτσι το στοιχείο συμπιέζεται. Χάρι στην ταιριάζοντας με ιδιοκτησία πυκνότητας της διανυσματικής κβαντοποίησης, τα συμπιεσμένα στοιχεία έχουν τα λάθη που είναι αντιστρόφως ανάλογα προς την πυκνότητά τους.

Ο μετασχηματισμός γίνεται συνήθως κοντά προβολή ή με τη χρησιμοποίηση του α codebook. Σε μερικές περιπτώσεις, ένα codebook μπορεί να χρησιμοποιηθεί επίσης κώδικας εντροπίας η ιδιαίτερη αξία στο ίδιο βήμα, με την παραγωγή του α πρόθεμα που κωδικοποιείται κωδικοποιημένη μεταβλητός-μήκος αξία ως παραγωγή του.

Το σύνολο ιδιαίτερων επιπέδων εύρους κβαντοποιείται από κοινού παρά κάθε δείγμα που κβαντοποιείται χωριστά. Εξετάστε το α Κ- διαστατικό διάνυσμα $[Χ 1, Χ 2,..., Χ Κ]$ από τα επίπεδα εύρους. Συμπιέζεται με την επιλογή του κοντινότερου ταιριάζοντας με διανύσματος από ένα σύνολο Ν- διαστατικά διανύσματα $[Υ 1, Υ 2,..., Υ ν]$ .

Όλοι οι πιθανοί συνδυασμοί Ν- διαστατικό διάνυσμα $[Υ 1, Υ 2,..., Υ ν]$ διαμορφώστε το codebook.

Διάγραμμα φραγμών: Ένα απλό διάνυσμα quantizer παρουσιάζεται κατωτέρω

Μόνο ο δείκτης του codeword στο codebook στέλνεται αντί των κβαντοποιημένων τιμών. Αυτό συντηρεί το διάστημα και επιτυγχάνει περισσότερη συμπίεση.

Δίδυμη διανυσματική κβαντοποίηση (VQF) είναι μέρος Mpeg-4 η τυποποιημένη εξετάζοντας χρονική περιοχή που σταθμίστηκε παρενέβαλε λευκές σελίδες στη διανυσματική κβαντοποίηση.

Βίντεο codecs βασισμένο στη διανυσματική κβαντοποίηση

Αυτός ο κατάλογος είναι ελλιπής; μπορείτε να βοηθήσετε κοντά επέκταση του.

Cinepak

και παλαιές εκδόσεις των πνευματικών διαδόχων του:

Κωδικοποιητής-αποκωδικοποιητής Sorenson
Indeo
Σχήμα VQA Westwood, που χρησιμοποιείται σε πολλά παιχνίδια

Όποιοι εκτοπίζονται από την οικογένεια MPEG.

Ακουστικά codecs βασισμένα στη διανυσματική κβαντοποίηση

Αυτός ο κατάλογος είναι ελλιπής; μπορείτε να βοηθήσετε κοντά επέκταση του.

Δείτε επίσης

Μέρος αυτού του άρθρου βασίστηκε αρχικά στο υλικό από Ελεύθερο σε απευθείας σύνδεση λεξικό του υπολογισμού και χρησιμοποιείται με άδεια κάτω από το GFDL.

Αναφορές

^ Vorbis Ι προδιαγραφή. Xiph.org (2007-03-09). Ανακτημένος επάνω 2007-03-09.

Εξωτερικές συνδέσεις

The original article is from Wikipedia. To view the original article please click here.
Creative Commons Licence

Custom Search