Разработка и исследование метода для сжатия полутоновых изображений, обеспечивающего быстрое восстановление

• Автор: Гольцов, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 246 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К СЖАТИЮ
ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. Цифровая обработка графической информации. Место задачи сжатия
1.2. Обзор существующих подходов к сжатию графической информации
1.3. Критерии качества алгоритмов сжатия
1.4. Постановка задачи
1.5. Выводы по разделу
2. ОБЩИЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ СЖАТИЯ
2.1. Формулировка базового алгоритма для сжатия монохромных изображений
2.2. Обобщение алгорима сжатия для работы с цветными
изображениями
2.3. Оценка параметров предлагаемого метода сжатия
2.4. Выводы по разделу
3. РАЗРАБОТКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО КРИТЕРИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ
ИСКАЖЕНИЙ
3.1. Особенности зрительного восприятия человека, допустимость искажений
3.2. Используемые критерии качества
3.3. Анализ экспериментальных данных и выбор количественного критерия
3.4. Выводы по разделу
4. РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА СЖАТИЯ
4.1. Разработка алгоритма формирования словаря монохромных доменов
4.2. Алгоритм формирования словаря для цветных доменов
4.3. Разработка метода дополнительного сжатия без потерь на завершающем этапе работы алгоритма
4.4. Разработка способа борьбы с искажениями
из-за переполнения
4.5. Разработка способа борьбы с искажениями на границах доменов

4.6. Выбор значений коэффициентов и величин, влияющих на качество работы алгоритма
4.7. Выводы по разделу
5. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО
МЕТОДА СЖАТИЯ
5.1. Сравнение результатов работы разработанного алгоритма со стандартом JPEG
5.2. Область применения
5.3 Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Современные аппаратные и программные средства компьютеров способны обеспечить цифровое представление (ввод, хранение, обработку и воспроизведение) цветных изображений телевизионного и фотографического качества (полутоновой графической информации). В настояще время в связи с массовым распространением средств МиШМесНа задача повышения эффективности алгоритмов цифровой обработки изображений особенно актуальна, о чем свидетельствует множество публикаций, посвященных этому вопросу [1 - 23, 25, 31 - 34, 36 - 42, 44].
Основным фактором, обуславливающим высокие требования к быстродействию и информационной емкости, а значит и высокую стоимость устройств, используемых для цифровой обработки и хранения графических данных, является значительный объем обрабатываемой и хранимой в них информации. Уменьшив количество хранимой и передаваемой между устройствами информации, можно существенно снизить требования к ряду параметров этих устройств, что приведет к снижению показателя цена/качество для аппаратуры обработки в целом. В связи с этим необходимо сжимать цифровые данные изображений при помощи эффективных методов и алгоритмов, использующих характерные особенности этих данных.
Специфика полутоновой графической информации допускает внесение в нее искажений, мало заметных для человека, но по-звояющих существенно повысить степень сжатия [17, 42, 20]. В настоящее время разработаны и используются ряд методов и алгоритмов для сжатия полутоновой графической информации, которые различаются по ряду параметров и каждый из которых имеет определенную область применения [17-20]. Вместе с тем, существует ряд описанных в литературе подходов, в частности, к сжатию черно-

Рис. 1.10 Реализация фрактального сжатия
разбиение на домены
аффинные
коэффициенты
Аффинные преобраз. над РО из А в домены В
Приближение
|е Остановка, если
-> ошибка
(вычи- не превы-
тание) шает порог
Рис. 1.11 Процесс восстановления изображения при фрактальном сжатии