Прогрессивная передача изображений через Интернет

Прогрессивная передача изображений через Интернет Александр Симаков Сыктывкарский государственный университет

Основная задача • Достижение максимально высокой степени сжатия при приемлемом качестве изображения • Возможность прогрессивной передачи • Декодирование с постепенным увеличением детализации • Возможность заранее точно указывать степень сжатия • В лучшем случае с точностью до бита • В JPEG задается только коэффициент качества • Устойчивость к ошибкам • Искажения должны носить локальный характер • Минимизация артефактов кодирования • Изображение разбивается на блоки • Разводы на резких перепадах

Сжатие изображений • Вейвлетное преобразование • Вейвлетное преобразование Добеши 9/7 (JPEG2000) • Вейвлетное преобразование Баттерворта • Прогрессивное кодирование • SPIHT – Set Partitioning In Hierarchical Trees • EZW – Embedded Zerotree Wavelet coder

Вейвлетное преобразование • Выделяет НЧ и ВЧ составляющие изображения • НЧ: плавные переходы яркости и цвета • ВЧ: резкие линии и перепады • ВЧ отвечают за передачу мелких деталей, НЧ – крупных • Для человеческого восприятия НЧ важнее ВЧ • Представляет изображение в виде грубого приближения и детализирующей информации • НЧ: грубое приближение • ВЧ: детализирующая информация • Имеет частотную и пространственную локализацию • Гармонический анализ не имеет пространственной локализации

Вейвлетное разложение

Прогрессивное кодирование: SPIHT • Как и большинство методов сжатия изображений, SPIHT основан на выделении низко- и высоко-частотной информации с последующим подавлением последней • Применяется к коэффициентам вейвлетного разложения и для большей эффективности комбинируется с арифметическим кодированием • Главная задача SPIHT - не сжимать изображение, а переупорядочить биты коэффициентов его вейвлетного разложения специальным образом • Первые биты будут нести наиболее важную (НЧ) информацию, а последние – незначительные уточняющие детали (ВЧ) • Кодер можно остановить в любой момент, когда будет достигнута указанная степень сжатия либо качество • Можно сохранить лишь требуемое количество первых битов закодированного изображения, а оставшийся «хвост» просто отбросить, так как он несет сравнительно мало информации • Декодер, получая очередные порции данных может последовательно улучшать и уточнять изображение

Размер 512x512263222 байтОригинальное изображение

4047байт, степень сжатия 1:65PSNR 24.246 dBДискретное косинусное преобразование (JPEG)

4047байт, степень сжатия 1:65PSNR 30.689 dBВейвлетное преобразование Добеши 9/7+ SPIHT

Цветовое пространство YCbCr

Прогрессивная передача изображения Размер 480x512737334 байтОригинальное изображение

Прогрессивная передача изображения Размер файла 28 байтPSNR 11.390 dB

Прогрессивная передача изображения Размер файла 70 байтPSNR 12.693dB

Прогрессивная передача изображения Исходное изображение

Прогрессивная передача изображения Размер 256x320245814 байтОригинальное изображение

Прогрессивная передача изображения Исходное изображение

Программное обеспечение • Библиотека для сжатия изображений • Кодер на её основе • WTP сервер • WTP клиент

WTP клиент WTP сервер доступен по адресу wtp.syktsu.ru

Download Все исходные тексты, статьи и другие материалы доступны для скачивания и распространяются согласно открытой лицензии GNU GPL http://www.entropyware.info xander@entropyware.info

Вопросы ?

Прогрессивная передача изображений через Интернет

Прогрессивная передача изображений через Интернет

Presentation Transcript