26. Организация данных в виде плоскостей

Если данные изображения разделены на 2 и более плоскости, то файлы, в которых содержатся изображения, называются плоскостными файлами. Изображение, которое использует несколько цветовых плоскостей, называется составным изображением. Составное изображение представляется несколькими блоками растровых данных, причем каждый блок будет содержать одну из цветовых составляющих, используемых в данном изображении. Конструирование каждого из этих блоков подобно процессу графического разделения, т.е. используются фильтры разделения на цветовые составляющие. Блоки информации для каждой цветовой составляющей м.б. сохранены в файле последовательно или физически раздельно. Организация данных в виде плоскостей используется, когда устройство отображения способно управлять в каждый момент времени только одним цветом.

Пиксельные данные из плоскостного файла либо конструируются в изображение в отдельном буфере, либо обрабатывается в файле попиксельно.

Палитра аналогична векторным файлам.

36 RLE схемы битового, байтового, пиксельного уровня.

Любой алгоритм группы кодирования отличаются друг от друга длиной групп данных. RLE схема для кодирования растровых изображений и использования в большинстве форматов.

1.битовый уровень

кодирует в группы биты строк развертки, игнорируя при этом границы байтов и слов. Используется для обработки монохромных однобитовых изображений .

RLE кодирует в группу от 1 до 128 битов, создавая из них 1 байтовые пакеты.

7 младших битов содержат счетчик группы, старший бит содержит значение группы.

8 –ой бит – (0\1), значение группы

1-7 – ой биты – счетчик группы (0-127)

2.байтовый уровень

Кодирует одинаковые байтовые значения, игнорируя отдельные биты. RLE кодируется в 2-х байтовый пакет

1-ый байт – счетчик группы(0-255)

2-ой байт – значение группы (0-255)

Используемая схема 2х байтового кодирования, позволяет хранить в потоке данных как закодированные, так и не закодированные группы.

Незакодированные группы – литералы. В этом случае 1-7 бит 1- го байта пакета содержит счетчик группы, а самый старший бит 1-го байта – тип группы:

1- закодированная группа

0 – литеральная группа, т. е следующие байты должны читаться на прямую из закодированных данных изображения в количестве, указанном счетчиком группы +1.

На пиксельном уровне биты игнорируются, а байты принимаются во внимание любого пиксельного значения. Размер закодированного пакета зависит от размера пиксельных значений , подлежащих кодированию.

Сведения о количестве битов или байтов пикселя записаны в заголовке файла изображения.Существуют литеральные группы пиксельного уровня для этого также как и в схемах байтового уровня используется старший бит 1 го байта.

В RLE схемах пиксельного уровня счетчик содержит данные о количестве пикселей .

37 RLE схемы с использованием флага.

При этом способе для представления группы используется не 2 ,а 3 байта.

1ый байт – флаг, значение которого указывает на то , что следующие 2 байта часть закодированного пакета.

2ой байт – счетчик группы

3ий байт – значение группы Если нет флага – незакодированная группа

Если в процессе кодирования встречаются одинаковые группы пикселей, то их значение непосредственно в потоке сжатых данных. При декодирований:

флаговое значение – то читают и обрабатывают счетчик и значение группы

не флаговое то, он записывается напрямую

Недостатки минимальный размер до 4 х символов

поток незакодированных данных содержит значения символов = флаговому значению, Этот символ должен быть закодирован в 3х байтовый пакет.31 RLE пакет вертикального повторения.

43 Этапы сжатия Jpeg

Процесс сжатия делится на:

преобразование изображения в оптимальное цветовое пространство

субдискретизация усреднением групп пикселей

применение дкс для снижения избыточности данных изображения.

квантование блока коэффициентов Дкп

кодирование результирующих коэффициентов

Декодирование Jpeg в обратном порядке.

Преобразование изображения.

Алгоритм кодирует каждое изображение , основанное на любом типе цветового пространства. Jpeg преобразует каждый компонент отдельно в модель YCB or YCBCR , потому что в ней достигаются нужные :

Квантование.

Прежде чем отбросить объём информации, компрессор делит выходное значение матрицы ДКП на коэффициенты квантования. Коэффициенты квантования – величина обратная Q. После деления результат округляется до целого.

чем больше коэффициент, тем больше данных теряется, т. к. реальное значение всё менее точное . На этом этапе мы управляем Jpg компрессором за счет установки качества.

Кодирование результирующих коэффициентов.

Они содержат объём избыточных данных кодируемых по алгоритму Хаффмана. Это позволяет понизить объём данных, удалив избыточность информации без потерь.

45Внутрикадровое кодирование MPEG

В I-кадре (Внутрикадровое кодирование) записан один кадр видеоданных, который никак не связан с информацией любого другого кадра

46Межкадровое кодирование MPEG

Межкадровое кодирование основано на кодировании с предсказанием и интерполятивном кодировании. Кадры, последовательно "перехватываемые" из "живого" видео содержат множество идентичных данных. Не требуется кодировать весь кадр целиком (как при внутрикадровом кодировании). Достаточно закодировать лишь различия ("дельты") в информации этих кадров. В результате намного увеличится степень сжатия. Такой тип межкадрового кодирования называется кодированием с предсказанием.

38Пакет вертикального повторения для RLE схем

Многие RLE схемы для повышения эффективности сжатия используют пакеты повторения строк развертки, называемые пакетами вертикального повторения. Этот пакет не хранит реальных данных строк развертки, он лишь указывает на то, что необходимо повторить предыдущую строку.

Пакет вертикального повторения, если содержит 1 байт информации, то это счетчик группы =0, указывает на то, что строка должна быть повторена 1 раз. Если за этим байтом следует значение, то это значение повторяющихся строк развертки.

Т.е. одним пакетом, состоящим из счетчика группы + значением, можно описать количество повторяющихся строк.