تفاوت داده و اطلاعات در روزهاي آفتابي خورشيد پشت ابر نيست داده؟ اطلاعات؟ اطلاعات قابل فشرده سازي نيست. اما داده ممكن است در تعابير و فضاهاي مختلف متفاوت باشد. نسبت فشرده سازي نسبت اطلاعات اضافي
انواع اطلاعات اضافي در فشرده سازي تصوير اطلاعات اضافي ناشي ازكدينگ Coding redundancy اطلاعات اضافي ناشي از تشابه بين پيكسل ها Interpixel redundancy اطلاعات اضافي ناشي از بينايي انسان psychovisual redundancy
كدينگ با طول ثابت و متغير
اطلاعات اضافي بين پيكسل ها interpixel redundancy
اطلاعات اضافي بين پيكسل ها interpixel redundancy Different correlation اطلاعات اضافي بين پيكسل ها interpixel redundancy equal histograms
اطلاعات اضافي با روشهاي mapping (مثلا run-length coding)حذف مي شود
اطلاعات اضافي بينايي انسان psychovisual redundancy همه اطلاعات از نظر چشم انسان داراي اهميت يكسان نيست.
Improved gray scale (IGS)
معيارهاي وفاداري objective
معيارهاي وفاداري subjective
مدل هاي فشرده سازي كودر و ديكودر منبع
تئوري هاي اساسي كدينگ كدينگ بدون نويز (خطا)
كدينگ بدون تلف error free coding كدينگ هافمن
كدينگ بدون تلف error free coding Arithmetic coding Code EOC code EOC ……………..
كدينگ بدون تلف error free coding Bit-plane coding Gray code of pixels
binary Gray
binary Gray
Constant area coding براي فشرده سازي تصاوير يك بيتي All white 0 All black 10 pq block pq block All white 0 WBS: white block skipping
1-D run length coding ارسال طول يك ها يا صفرهاي هاي پشت سرهم مي توان طول يك ها يا صفرها را به طول كدهاي متغير نمايش داد.
Lossless predictive coding
پيش بيني كننده يك بعدي
كدينگ با تلفlossy compression كدينگ پيش بيني با تلف Feedback predictor
Delta modulation
كوانتايزر بهينه
Optimum uniform quantizer
1 1.125 2.0 2.125 3.0 3.125 1 1.125 2.0 2.125 3.0 3.125
كدينگ تبديل تبديلات خطي
تبديلات خطي جدايي پذير تبديل متقارن تبديل DFT
تبديل والش هاداماردWalsh Hadamard تبديل DCT
DFT WHT DCT DFT WHT DCT 50% truncating
نمايش ماتريسي تبديل يك بعدي
تبديل بهينه تبديل بهينه تبديلي است كه ماتريس Rv را قطري كند. در اين حالت ماتريس A ماتريس ويژه ماتريس Ru يا Ru-1 است. به اين تبديل KLT گفته مي شود. هر قدر ماتريس A به ماتريس ويژه نزديكتر باشد فشرده سازي بيشتري بوجود مي آورد. تجمع انرژي تجمع انرژي تبديل KL بيشترين مقدار براي هر مقدار n است.
%25 approximation DCT original 2*2 4*4 8*8
Bit allocation Thresholding Zonal masking Minimum distortion bit allocation
threshold zonal %12.5 approximation DCT
Perceptual quantization
34:1 67:1
كدينگ موجك تجزيه چند دقتي تصوير كوانتيزاسيون متناسب با قدرت و اهميت مولفه ها
34:1 67:1 34:1 67:1 Wavelet DCT
108:1 167:1 34:1 67:1
انتخاب موجك تجمع انرژي ميزان پيچيدگي محاسبات
انتخاب مراحل تجزيه ميزان فشرده سازي ميزان پيچيدگي محاسبات
انتخاب كوانتايزر ميزان فشرده سازي ميزان خطاي بازسازي تصوير
استانداردهاي فشرده سازي تصوير تصاوير باينري JBIG تصاوير ثابت با سطوح خاكستري پيوسته تصاوير ثابت رنگي تصاوير متحرك ويدئويي
استانداردها JPEG JPEG2000 JPEG-LS
مراحل اجراي استاندارد -128 DCT
Perceptual Quantization ZigZag Scan Huffman code
بازسازي IQ I DCT +128
خطاي فشرده سازي با تلف
JPEG2000 در اين استاندارد از FWT با دو يا سه سطح تجزيه استفاده مي شود. در نوع بدون تلف از فيلترهايي با طول 5و3 استفاده مي شود. در نوع با تلف از فيلترهاي پيشنهادي Daubechies استفاده مي گردد.
ابتداتصوير به بلوكهاي غير همپوشان تقسيم مي شود.
سه مولفه R,G,B با استفاده از روابط زير تبديل مي گردد. سپس با كسر كردن يك مقدار DC دامنه مقادير در محدوده مناسب حول صفر تنظيم ميشود.
تبديل ويولت با دو با سه سطح انجام مي شود.
فشرده سازي تصاوير متحرك ويدئو استانداردهاي كنفرانس ويدئويي H261 طراحي شده براي نرخ بيت حدود T1 و تاخير كمتر از 150ms H263 طراحي شده براي نرخ بيت حدود 10~30 Kbit/sec H320 طراحي شده براي نرخ بيت حدود ISDN استانداردهاي جند رسانه اي ويدئويي MPEG-1 طراحي شده براي ضبط و پخش ويدئو روي CD-ROMو ديسك سخت (حدود 1.5 Mbps) MPEG-2 طراحي شده براي كيفيت پخش تلويزيوني كابلي و ماهواره اي (2~10 Mbps) MPEG-4 طراحي شده براي ويدئو تراكنشي و پخش در محيطهاي مختلف از جمله شبكه هاي كامپيوتريبا نرخهاي متنوع (5~64 Kbpsوتا 4Mbps )
همه استانداردهاي ويدئويي از DPCM/DCT استفاده ميكنند.
براي فشرده سازي هر فريم تصوير از روشهاي مشابه JPEG استفاده مي شود. انواع فريمها براس فشرده سازي I يا مستقل P يا پيش بيني B يا دو جهته