RU2339082C1 - Способ компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме - Google Patents
Способ компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339082C1 RU2339082C1 RU2007129867/09A RU2007129867A RU2339082C1 RU 2339082 C1 RU2339082 C1 RU 2339082C1 RU 2007129867/09 A RU2007129867/09 A RU 2007129867/09A RU 2007129867 A RU2007129867 A RU 2007129867A RU 2339082 C1 RU2339082 C1 RU 2339082C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blocks
- image
- block
- square
- graph
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке статических изображений и видеоинформации в цифровой форме и может быть использовано в устройствах сжатия цифровых изображений. Техническим результатом является повышение коэффициента сжатия изображения при минимальной потере качества при его восстановлении. Предложен способ компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме, содержащий следующие этапы: обработки информации на основе математических преобразований, разделения изображения на блоки изображения и кодирования текущего блока, причем разделение изображения осуществляют неоднократно на квадратные блоки, размеры которых определяют массивом исходных данных. Для не анализировавшихся ранее блоков строят неориентированный граф, каждая вершина которого соответствует одному из таких блоков, и каждый блок последовательно подвергают аффинным преобразованиям. Каждый преобразованный блок сравнивают со всеми остальными блоками и, если степень искажений такого блока при замене им одного из остальных блоков удовлетворяет заданным ограничениям на качество изображения, то между соответствующими вершинами графа создают ребро для получения графа, минимальное покрывающее множество вершин которого отвечает оптимальному базовому подмножеству блоков. Информацию сравнивают с хранящейся в памяти блока, в результате чего оставляют информацию о хранении изображения, соответствующую минимальному объему данных, необходимых для восстановления изображения, затем процедуру повторяют для следующего размера квадратного блока. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к обработке статических изображений и видеоинформации в цифровой форме и может быть использовано в устройствах, осуществляющих сжатие цифровых изображений.
Известен способ сжатия цифровых изображений, содержащий разделение необработанных цифровых данных на множество цветовых каналов, включая цветоразностные, каждый из которых подвергают двумерному дискретному вейвлет-преобразованию, квантованию и статистически кодируют (см. патент РФ №2295839, МПК8 Н04N 7/12, G06K 9/36, опубл. 20.03.2007 г.).
Недостатками данного способа являются низкая эффективность взаимной корреляции между цветовыми каналами, которая предусматривает цветовое преобразование каналов и получение четырех полноразмерных расширенных матриц, что усложняет технологичность процесса.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ сжатия видеоинформации, содержащий этапы обработки информации на основе математических данных и разделение изображения на блоки изображения и кодирование текущего блока (см. патент РФ №2209527, МПК8 H04N 7/28, опубл. 27.07.2003 г.).
Недостатками данного способа являются отсутствие возможности сжатия статических изображений и низкая эффективность сжатия видеоинформации в цифровой форме, так как вектор движения для определения дифференциального блока не позволяет оптимально находить блоки синтезированного изображения, являющиеся основами для кодирования.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности сжатия изображения при минимальной потере качества исходных данных.
Технический результат заключается в увеличении коэффициента сжатия с заданным уровнем визуальных потерь качества, что достигается выбором оптимального размера и минимального подмножества базовых блоков, которые путем применения набора специальных функций, в основе которых лежат аффинные преобразования, позволяют восстановить исходное изображение.
Решение технической задачи достигается тем, что в известном способе компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме, содержащем этапы обработки информации на основе математических преобразований, разделения изображения на блоки изображения и кодирования текущего блока, согласно изобретению разделение изображения осуществляют неоднократно на квадратные блоки, размеры которых определяют массивом исходных данных, причем для блоков, не анализировавшихся ранее, строят неориентированный граф, каждая вершина которого соответствует одному из таких блоков, и каждый блок последовательно подвергают аффинным преобразованиям, причем каждый преобразованный блок сравнивают со всеми остальными блоками и, если степень искажений такого блока при замене им одного из остальных блоков удовлетворяет заданным ограничениям на качество изображения, то между соответствующими вершинами графа создают ребро для получения графа, минимальное покрывающее множество вершин которого отвечает оптимальному базовому подмножеству блоков, и сравнивают с минимальным покрывающим множеством вершин, хранящимся в памяти, оставляя текущее минимальное покрывающее подмножество вершин построенного графа, затем процедуру повторяют для следующего размера квадратного блока.
Размеры квадратного блока определяют в зависимости от сложности изображения.
Данный способ позволит повысить коэффициент сжатия изображения при минимальной потере качества при его восстановлении.
Сущность способа поясняется чертежом, на котором изображена общая схема устройства для реализации предлагаемого способа.
Устройство состоит из блока обработки цифровой информации 1, который последовательно соединен с блоком хранения исходных данных 2, с контуром разделения изображения 3 на квадратные блоки, с блоком формирования вершин и построения графа 4, а его выход последовательно соединен с контуром выбора режима сравнения и учета задаваемых погрешностей 5, выход блока 5 соединен с входом блока аффинных преобразований 6, причем последний соединен с блоком сравнения 7 и блоком хранения информации 8, при этом один из выходов блока 8 подключен к входу блока 4, а другой соединен с блоком сохранения итогового файла 9.
Пример конкретного осуществления способа.
Способ реализуется устройством, которое работает следующим образом.
Статическое изображение, а также кадры видеоинформации представляют двумерный массив векторов, состоящий из трех скалярных компонент, соответствующих величинам цветовых составляющих R, G, B.
Этот массив данных запоминают в блоке обработки цифровой информации 1. Затем на блок хранения исходных данных 2 подают значение очередной величины, соответствующей размеру квадратного блока изображения.
Изображение, хранящееся в блоке обработки цифровой информации 1, разделяют на квадратные блоки при помощи контура разделения изображения 3, размер которых соответствует величине, полученной в блоке хранения исходных данных 2. В следующем блоке формирования вершин и построения графа 4 строят граф, вершинам которого соответствуют полученные квадратные блоки. Выбор режима сравнения и учета задаваемых погрешностей хранят в контуре выбора режима сравнения и учета задаваемых погрешностей 5. В блоке аффинных преобразований 6 производят преобразование с помощью заданного набора функций, таких как поворот на 90°, 180°, 270° и др. Получившиеся преобразованные квадратные блоки изображения сравнивают со всеми остальными блоками с помощью блока сравнения 7. Полученную после сравнения блоков применительно ко всем остальным блокам триаду из адреса базового блока, функции его преобразования в не базовый блок и адрес этого не базового блока сохраняют в блоке 8, создают ребро в графе с помощью блока 4 и между вершинами, которым соответствуют совпавшие квадратные блоки изображения.
В случае, когда вся информация из блока 2 использована, т.е. учтены всевозможные указанные в блоке размеры квадратных блоков изображения, затем с помощью блока 9 производят сохранение информации, обеспечивающей максимальную компрессию изображения, поступившей из блока 8.
Использование предлагаемого способа компрессии и декомпрессии статических изображений и ввдеоинформации в цифровой форме позволит по сравнению с прототипом повысить коэффициент сжатия изображения, при минимальной потере качества исходных данных.
Claims (2)
1. Способ компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме, содержащий этапы обработки информации на основе математических преобразований, разделения изображения на блоки изображения и кодирования текущего блока, отличающийся тем, что разделение изображения осуществляют неоднократно на квадратные блоки, размеры которых определяют массивом исходных данных, причем для блоков, не анализировавшихся ранее, строят неориентированный граф, каждая вершина которого соответствует одному из таких блоков, и каждый блок последовательно подвергают аффинным преобразованиям, причем каждый преобразованный блок сравнивают со всеми остальными блоками и, если степень искажений такого блока при замене им одного из остальных блоков удовлетворяет заданным ограничениям на качество изображения, то между соответствующими вершинами графа создают ребро для получения графа, минимальное покрывающее множество вершин которого отвечает оптимальному базовому подмножеству блоков, и сравнивают с минимальным покрывающим множеством вершин, хранящимся в памяти, оставляя текущее минимальное покрывающее подмножество вершин построенного графа, затем процедуру повторяют для следующего размера квадратного блока.
2. Способ компрессии и декомпрессии по п.1, отличающийся тем, что размер квадратного блока определяют в зависимости от сложности изображения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007129867/09A RU2339082C1 (ru) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Способ компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007129867/09A RU2339082C1 (ru) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Способ компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2339082C1 true RU2339082C1 (ru) | 2008-11-20 |
Family
ID=40241430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007129867/09A RU2339082C1 (ru) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Способ компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2339082C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488960C2 (ru) * | 2011-06-17 | 2013-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Способ компрессии-декомпрессии данных и устройство для его осуществления |
| RU2628122C1 (ru) * | 2015-03-09 | 2017-08-15 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Способ аппаратного сжатия цифрового изображения для съемочной аппаратуры сканирующего типа |
| RU2723896C1 (ru) * | 2018-11-06 | 2020-06-18 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Способ эффективного кодирования и декодирования цифрового изображения |
-
2007
- 2007-08-03 RU RU2007129867/09A patent/RU2339082C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SEONGMAN K. et al, Interframe Coding Using Two-Stage Variable Block-Size Multiresolution Motion Estimation and Wavelet Decomposition, IEEE Transactions on circuits and systems for video technology, vol.8, №4, 08.1998, c.c.399-409. * |
| ZHANG, Y. et al, Wavelet transform based variable tree-size fractal video coding, Proc. IEEE ICIP-97, Santa Barbara, Oct.97. ДЭВИД ФОРСАЙТ, ЖАН ПОНС. Компьютерное зрение Современный подход. - М.: Издательский Дом Вильямс, 2004, с.355-384. Л.ШАПИРО, ДЖ.СТОКМАН. Компьютерное зрение. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2006, с.144-151, 425-451. С.УЭЛСТИД. Фракталы и вейвлеты для сжатия изображений в действии. - М.: Издательство Триумф, 2003, с.206-211. GEOFFREY M.D., A Wavelet-Based Analysis of Fractal Image Compression, IEEE Transactions on Image Processing, vol.7, №2, 1997, c.141-54. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488960C2 (ru) * | 2011-06-17 | 2013-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Способ компрессии-декомпрессии данных и устройство для его осуществления |
| RU2628122C1 (ru) * | 2015-03-09 | 2017-08-15 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Способ аппаратного сжатия цифрового изображения для съемочной аппаратуры сканирующего типа |
| RU2723896C1 (ru) * | 2018-11-06 | 2020-06-18 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Способ эффективного кодирования и декодирования цифрового изображения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4183196B2 (ja) | ルックアップテーブル作成方法 | |
| Narayanaperumal et al. | VLSI Implementations of Compressive Image Acquisition using Block Based Compression Algorithm. | |
| US9516197B2 (en) | Apparatus and method for lossless compression of raw color sensor data from a color array filtered image sensor | |
| US7634148B2 (en) | Image signal transforming and inverse-transforming method and computer program product with pre-encoding filtering features | |
| JP3579544B2 (ja) | 画像圧縮伸張装置 | |
| Swathi et al. | Image compression using singular value decomposition | |
| CN107547773B (zh) | 一种图像处理方法、装置及设备 | |
| RU2339082C1 (ru) | Способ компрессии и декомпрессии статических изображений и видеоинформации в цифровой форме | |
| US7577302B2 (en) | Compressed image data enhancement | |
| US7352904B2 (en) | Block decoding method and system capable of decoding and outputting data in a longitudinal direction | |
| US5838825A (en) | Apparatus for decompressing image data which has been compressed using a linear transform | |
| US9479792B2 (en) | Apparatus and method for compression of image data assembled into groups | |
| JPH11177985A (ja) | 高速の画像圧縮のための方法および装置 | |
| JP2003188733A (ja) | 符号化方法及び装置 | |
| US10356410B2 (en) | Image processing system with joint encoding and method of operation thereof | |
| US11223843B2 (en) | Apparatus and method for generating a Laplacian pyramid | |
| Al-Janabi et al. | A smart and effective method for digital video compression | |
| CN101193285A (zh) | 影像压缩编码及解码的方法和装置 | |
| JP3822512B2 (ja) | 画像データ圧縮装置、画像データ圧縮方法、記録媒体およびプログラム | |
| JPH08275153A (ja) | 画像圧縮装置および画像復元装置 | |
| Hashim et al. | Correlated Block Quad-Tree Segmented and DCT based Scheme for Color Image Compression | |
| US8260070B1 (en) | Method and system to generate a compressed image utilizing custom probability tables | |
| Al Falahi et al. | Comparitive Analysis and Findings on Dct & Lbg Compression Techniques | |
| Kumar et al. | A new hybrid JPEG symbol reduction image Compression technique | |
| Mukati et al. | Low-complexity ℓ∞-compression of light field images with a deep-decompression stage |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090804 |