Исследование и разработка методов обработки видеоинформации для телекоммуникационных целей

• Автор: Шишенко, Андрей Петрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Цифровая обработка и сжатие дискретных изображений без потерь

1.1 Графические форматы

1.1.1 Файлы

1.1.2 Структура файла

1.1.3 Файлы X

1.1.4 Файлы I

1.1.5 Файлы I

1.1.6 Файлы
1.1.7 Файлы
1.2 Алгоритмы сжатия изображений без потерь
1.2.1 Алгоритм
I 1.2.2 Алгоритм
1.2.3 Алгоритм
1.2.4 Классический алгоритм Хаффмана
1.2.5 Алгоритм
1.3 Эффективность сжатия дискретных изображений существующими архиваторами
1.4 Выводы
Глава 2 Методы спектрального сжатия дискретных изображений
2.1 Основные подходы к реализации сжатия дискретных изображений
2.2 Модель дискретного изображения
2.3 Квантование
2.4 Кодирование изображений
2.5 Фрактальное сжатие изображений
2.6 Метод волновых всплесков
2.7 Сжатие изображений на основе их представлений в виде полевой
структуры
2.8 Стандарт сжатия цифровых изображений
2.9 Выводы
Глава 3 Требования к цифровой обработке и передаче видеоинформации по
каналам связи
3.1 Стандарт 4
3.2 Кодированное представление медийных объектов
3.3 Основные функции в 4 версия 1
3.4 Видеосистема
3.5 Кодирование формы и представление
3.6 Кодирование 2 сеток с нечетко выраженной структурой
3.7 Натуральное видео
3.8 Визуальная секции 4
3.9 Декодирование
3. Выводы
Глава 4 Методы цветового сжатия дискретных изображений
4.1 Метод цифровой фильтрации изображения
4.1.1 Метод дискретной спиральной развертки МДСР
4.1.2 Метод цветовой фильтрации изображения без потерь МЦФБП
4.1.3 Декомпрессия сжатых изображений
4.1.4 Метод цветовой фильтрации изображения с потерями МЦФСП
4.1.5 Экспериментальная проверка и сравнение МЦФ с i и
4.2 Методы описаний моделей цветовых объектов
4.2.1 Рецепторная матрица
4.2.2 Описание точками
4.2.3 Описание полигонами
4.2.4 Описание сплайнами
4.2.5 Аналитическое описание
4.2.6 Алгебраическая модель цветового объекта
4.2.7 Сравнение моделей
4.3 Выводы
Заключение
Литература


Проведен анализ стандартов передачи изображений на основе стандарта MPEG-4. В четвертой главе рассмотрены методы описания пространственных цветных объектов, предложены методы сжатия дискретных изображений на основе цветового анализа и аналитический метод описания цветовых объектов. Дано сравнение методов описания объектов и сцен. В приложении приведены исходные тексты программ обработки дискретных изображений и объектов на алгоритмическом языке C++ и изображения, используемые в вычислительном эксперименте. Пиксельная запись дискретных изображений дает нам последовательную запись двоичных чисел (в машинном представлении). Чем больше формат двоичного числа (число бит для записи одного пиксела), тем больше вероятность присутствия нулевых полей в записи. Запись нулевых полей оказывается в ряде случаев избыточной. Если применять методы сокращения записи нулевых полей, то это даст возможность уменьшить объем записи изображений и снизить энергетический спектр передаваемых сообщений. Рассмотрим различные методы записи и сжатия дискретных изображений без потерь исходных данных при восстановлении изображения. Существует ряд форматов файлов растровой графики, и каждый формат предусматривает собственный способ кодирования информации о пикселах и другой присущей компьютерным изображениям информации. Существуют, также форматы файлов для векторной графики, в которых хранятся команды по воссозданию изображения, а не информация о цвете каждого отдельного пиксела, графические модели для плоского изображения и графические модели объемных сцен. Файлы с расширениями BMP, TIF, GIF, PCX, PNG и JPG содержат растровые графические изображения. Расширение в имени файла говорит о том, в каком формате хранится информация. Размещение информации в этих форматах отличается друг от друга как по содержанию, так и по структуре данных. Рассмотрим эти наиболее распространенные форматы файлов растровой графики (табл. Формат файла BMP (сокращенно от BitMaP) - это формат растровой графики для Windows, поскольку он наиболее близко соответствует внутреннему формату Windows, в котором эта система хранит свои растровые массивы. BMP, хотя некоторые файлы имеют расширение RLE, означающее run length encoding (кодирование длины серий). Расширение RLE имени файла обычно указывает на то, что произведено сжатие растровой информации файла одним из двух способов сжатия RLE, которые допустимы для файлов BMP - формата. В файлах BMP информация о цвете каждого пиксела кодируется 1, 4, 8, или бит (бит/пиксел). Числом бит/пиксел, называемым также глубиной представления цвета, определяется максимальное число цветов в изображении. Изображение при глубине 1 бит/пиксел может иметь всего два цвета, а при глубине бит/пиксел - более млн. Таблица 1. Формат Макс. Макс. Макс. Методы сжатия Кодирова- ние нескольких. В табл. Формат собственно данных растрового массива в файле ВМР зависит от числа бит, используемых для кодирования данных о цвете каждого пиксела. При 6-цветном изображении каждый пиксел в той части файла, где содержатся собственно данные растрового массива, описывается одним байтом (8 бит). Таблица 1. PCX стал первым стандартным форматом графических файлов для хранения файлов растровой графики в компьютерах IBM PC. На этот формат, применявшийся в программе Paintbrush фирмы ZSoft, в начале -х гг. Microsoft была приобретена лицензия, и затем он распространялся вместе с - изделиями Microsoft. В дальнейшем формат был преобразован в Windows Paintbrush и начал распространяться с Windows. Хотя область применения этого популярного формата сокращается, файлы формата PCX, которые легко узнать по расширению PCX, все еще широко распространены сегодня. Если PCX - один из самых простых для декодирования форматов растровой графики, то TIFF (Tagged Image File Format, формат файлов изображения, снабженных тегами) - один из самых сложных. Файлы TIFF имеют расширение TIFF. Каждый файл начинается 8-байт заголовком файла изображения (IFH), важнейший элемент которого - каталог файла изображения (Image File Directory, IFD) -служит указателем к структуре данных.