Разработка и исследование методов сжатия графической информации с использованием дельта-преобразований второго порядка

• Автор: Хусаинов, Наиль Шавкятович
• Шифр специальности: 05.13.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Аналитический обзор существующих методов и подходов к кодированию изображений
1.1. Особенности психовизуального восприятия цвета. Цветовые пространства
1.2. Меры верности воспроизведения изображений
1.3. Предварительная обработка изображений
1.4. Признаки изображений
1.5. Обзор некоторых методов кодирования
1.6. Стандарт кодирования изображений JPEG
1.7. Проблемы, связанные с практическим использованием существующих методов кодирования с потерями
1.8. Выводы
2. Разработка модифицированных алгоритмов дельта-преобразований второго порядка для кодирования растровых изображений
2.1. Постановка задачи дельта-преобразования второго порядка
2.2. Базовый алгоритм двоичного дельта-преобразования на основе вторых разностей
2.3. Модифицированный алгоритм двоичного дельта-преобразования со сглаживанием
2.4. Модифицированный алгоритм двоичного дельта-преобразования с компандированием
2.5. Выводы
3. Разработка метода кодирования растровых графических изображений на основе разработанных алгоритмов дельта-модуляции второго
порядка
3.1. Общая структурная схема алгоритмов кодирования и декодирования изображений с использованием разработанных алгоритмов дельтамодуляции второго порядка
3.2. Цветовая модель. Поддискретизация
3.3. Формирование столбца начальных условий
3.4. Порядок обхода изображения
3.5. Алгоритм формирования блока

3.6. Алгоритм формирования зоны и введения корректирующих значений
3.7. Кодирование корректирующих значений
3.8. Квантование корректирующих значений
3.9. Конкатенация блоков
3.10. Дополнительные методы повышения степени сжатия
3.11. Оценка ошибки кодирования изображения
3.12. Оценка степени сжатия изображения
3.13. Структура выходного потока (файла) кодера
3.13.1. Заголовок файла
3.13.2. Таблицы Хаффмена
3.13.3. Начальный столбец
3.13.4. Видеоданные
3.14. Программная реализация процедуры быстрого восстановления изображений
3.15. Выводы
4. Экспериментальные исследования характеристик разработанного метода кодирования изображения на основе алгоритмов оптимизированных дельта-преобразований второго порядка
4.1. Оценка влияния сокращения разрешающей способности цветовых компонент на эффективность кодирования
4.2. Анализ влияния параметров алгоритмов дельта-модуляции со сглаживанием и с компандированием на качество кодирования и степень сжатия изображений
4.3. Анализ влияния параметров, обеспечивающих требуемую точность кодирования, на степень сжатия и верность воспроизведения изображений
4.4. Анализ влияния дополнительных средств повышения эффективности кодирования на изменение коэффициента сжатия и верности воспроизведения изображений
4.5. Сравнительная оценка степени сжатия, верности воспроизведения и быстродействия алгоритмов декодирования по разработанному методу и алгоритму JPEG
4.6. Выводы
Заключение
Список литературы

Приложения

Листинг процедур быстрого восстановления блока
Примеры работы алгоритмов кодирования и декодирования изображений

преобразованием в трех- или четырехразрядные двоичные комбинации. Таким образом, сокращение полосы частот определяется разницей между 5-8 битами и 1-3 битами, затрачиваемыми на передачу элемента изображения соответственно с помощью импульсно-кодовой модуляцией и дифференциальной импульснокодовой модуляцией (ДИКМ) [50].
6. Дельта-модуляция [43, 51]. Система с дельта-модуляцией осуществляет кодирование с предсказанием в его простейшей форме. Видеосигнал подается на вход дифференцирующего (вычитающего) устройства. Если разностный сигнал на выходе устройства положителен, то в момент взятия отсчета от тактового генератора поступает положительный импульс стандартной амплитуды; в противном случае этот импульс будет отрицательным. Положительный и отрицательный импульсы передаются по каналу связи в виде двоичных цифр. Одновременно на передающей стороне последовательность импульсов подается в цепь обратной связи на интегратор, воспроизводящий входной сигнал в ступенчатой форме. На приемной стороне последовательность двоичных цифр преобразуется опять в положительные и отрицательные импульсы, интегрирование которых дает восстановленный видеосигнал.
Основной трудностью в построении таких систем является то, что если шаг квантования выбирается достаточно малым чтобы ограничить шум квантования, то крутые склоны видеосигнала удается воспроизвести достаточно точно не иначе, как ценой резкого повышения частоты отсчетов. В случае фиксированной частоты отсчетов остается, таким образом, лишь