bloktransformatie

Een bloktransformatie is een wiskundige bewerking waarbij een digitaal signaal of beeld eerst wordt opgedeeld in niet-overlappende blokken van vaste grootte en vervolgens elk blok afzonderlijk wordt getransformeerd. Het doel is decorrelatie en energiedistributie: in de getransformeerde ruimte bevinden de meeste energie en belangrijke informatie zich vaak in een klein aantal coëfficiënten, wat compressie mogelijk maakt. Bloktransformaties zijn veelal lineair en, afhankelijk van de gekozen transformatie, orthogonaal of unitair.

Veelvoorkomende transformaties zijn de discrete cosine transform (DCT), de discrete wavelet transform (DWT), de Walsh-Hadamard transform (WHT) en de Modified Discrete Cosine Transform (MDCT). De DCT is prominent in beeldcompressie en wordt bijvoorbeeld in JPEG toegepast op 8×8 blokken. MDCT wordt veel gebruikt in audio- en videocodecstoepassingen en kan overlappende blokken behandelen om blokkering te verminderen. Transformaties zijn vaak separabel, wat betekent dat 2D transformaties kunnen worden opgebouwd uit opeenvolgende 1D transformaties langs de rijen en kolommen.

Na de transformatie volgen meestal quantisatie en codering, waardoor blokken met weinig significante coëfficiënten sterk worden verkleind of weggelaten. Dit maakt verlieslijke compressie mogelijk, maar kan leiden tot blokartefacten bij zware quantisatie. Varianten zoals overlappende of lapped transforms (bijv. MDCT) verminderen deze artefacten en worden in sommige codecs toegepast.

Toepassingen van bloktransformaties omvatten beeld- en videocompressie, waar ze behoren tot de kern van transformcoding, en in andere digitale communicatiesystemen waar blok- of tegrondenen fotografische representaties efficiënt moeten worden gecodeerd.