Рекурсивный алгоритм (wavelet) волновое сжатие

Алгоритм ориентирован на цветные и черно-белые изображения с плавными переходами. Алгоритм идеален для ч-б рентгеновских снимков. Степень сжатия от 5 до 100. При задании большего коэффициента сжатия на резких границах появляется лестничный эффект, т.е. несколько пикселей с одинаковыми яркостями.

Идея алгоритма: мы сохраняем разницу числа между средним числом соседних блоков в изображении, эти значения стремятся к 0.

Полученные значения можно округлить до целых, ещё дополнительно сжать по алгоритму Хаффмана и получить очень хорошую степень сжатия. Без потери качества можно сжимать в 4-6 раз.

Достоинство алгоритма:

- представляет возможность постепенного проявления изображения;

- упрощается показ огрубленного изображения;

- рекурсивный алгоритм в отличии от jpeg и фрактального не оперирует блоками (работает только строками).

Характеристики:

- степень сжатия от 2 до 200;

- класс изображений: предпочтительней с плавными переходами;

- коэффициент симметричности около 1,5;

- при высокой степени архивации изображение распадается на отдельные блоки.

Алгоритм jpeg2000

Отличия от стандартного jpeg:

-лучшее качество изображения при сильной степени сжатия;

-кодирование отдельных областей с лучшим качеством;

-основной алгоритм сжатия заменен на wavelet преобразования;

-для повышения степени сжатия в алгоритме используется арифметическое сжатие;

-в jpeg2000 появилась функция поддержки сжатия без потерь;

-поддержка сжатия однобитных (двухцветных) изображений.

Идея алгоритма:

Она очень похожа на обычный jpeg:

- в обоих алгоритмах используется сдвиг по яркости;

- преобразование RGB в композицию YUV, Y – яркость, UV – разница цветов.

обратные преобразования: R=U+G; G=Y-[U+V/4]; B=V+G.

- дискретное wavelet преобразование;

- квантование;

- mq кодер – один из вариантов арифметического сжатия.

Общие характеристики jpeg2000

-степень сжатия от 2до 200, также имеет возможность сжатия без потерь;

-класс изображений: полноцветные 24-битные, изображения в градации без резкого перехода цветов, однобитные;

-симметричность от 1 до 1,5;

Особенности:

-позволяет удалять визуальные неприятные эффекты;

-при сильном сжатии появляется блочность и большие волны в вертикальном и горизонтальном направлении.

Обработка цифровых снимков

Числовые методы обработки данных не могут полностью вытеснить визуальный.

Схема существующих числовых методов

1. детерминированные подходы (строгое соответствие какому-нибудь эталону или классу)

2. Статистические модели (нестрогое соответствие)

3. Экспертные системы (более расширенный класс статистических методов) принимается при условиях неполной информации

4. Нейросетевой анализ (на базе нейронных сетей)

5. Искусственный интеллект

Визуальный метод (традиционный)

1. Основан на эвристике (от знаний человека, его квалификации)

2. Отсутствует необходимость к сложным и дорогостоящим оборудованиям

3. В основе лежит анализ яркостных характеристик, уделяется внимание косвенным признакам

4. Характерно, что человек-оператор обрабатывает одно изображение

5. Результат анализа – субъективная и качественная оценка, которая зависит от оператора и выводы всегда конкретизированы

Численный метод (современный)

1. Основан на современных достижениях в информатике, математике и других наук

2. Требуется применение современных математических методов-> возникает потребность к оборудованию->разработка ПО->специалисты

3. В основе лежит анализ яркостных и спектральных характеристик объекта +весовые характеристики

4. Анализируются данные нескольких изображений

5. Анализ является объективной и количественной оценкой