SCIO

Основные стадии цифровой обработки изображений

Наиболее распространенные классы изображений (деление ориентировано на проблемы сжатия)

Класс 1. Изображения с небольшим количеством цветов (4- 16) и большими областями, заполненными одним цветом. Плавные переходы цветов отсутствуют.

Класс 2. Изображения с плавными переходами цветов,

построенные на компьютере.

Класс 3. Фотореалистичные изображения.

Класс 4. Фотореалистичные изображения с наложением деловой графики.

Исходный текст:

аааааааааааабббббббббвапезааааааааааааааааазепкккккккккккккккккк

ккккккк

Результат обработки:

12а9б05вапез17а03зеп25к.

Характеристики алгоритма RLE:

Принцип: последовательности повторяющихся значений цвета заменяются его значением и количеством повторений.

Коэффициент сжатия: 2

Класс изображений: ориентирован алгоритм на изображения с небольшим количеством цветов: деловую и научную графику. Характерные особенности: положительные стороны алгоритма, пожалуй - не требует дополнительной памяти при архивации и разархивации, а также быстро работает.

Степень архивации для некоторых изображений может быть существенно повышена всего лишь за счет изменения порядка цветов в палитре изображения.

Форматы: BMP, TIFF, GIF, PSD

Метод сжатия Хафмана можно проиллюстрировать следующим образом:

Входной поток данных: C E G A D F B E A

Данные после кодирования: 0010 0001 000011 1 0011 000010 01 0001 1 Группировка по байтам: (0010 0001) (000011 1 0) (011 00001) (0 01 00 1 0 1)

Характеристики алгоритма CCITT Group 3:

Коэффициент сжатия: 3

Класс изображений: двуцветные черно-белые изображения, в которых преобладают большие пространства, заполненные белым цветом. Характерные особенности: данный алгоритм чрезвычайно прост в реализации, быстр и может быть легко реализован аппаратно.

Форматы: TIFF, GIF

Наиболее часто встречающиеся цвета на изображении имеют меньшие индексы, а редко встречающиеся цвета размещаются в конце таблицы.

Вх. данные: 123 145 201 4 119 89 243 245 59 11 206 145 201 4 243 245, Группируем 123 (145 201 4) 119 89 (243 245) 59 11 206 (145 201 4) (243 245) Поток данных после кодирования: 123 256 119 89 257 59 11 206 256 257

Характеристики алгоритма LZW:

Коэффициент сжатия: 5

Класс изображений: ориентирован на 8-битовые изображения, построенные на компьютере. Сжимает за счет одинаковых подцепочек в потоке.

Характерные особенности: ситуация, когда алгоритм увеличивает изображение, встречается крайне редко. Универсален.

Форматы: TIFF, GIF

Если представить спектр в виде следующей последовательности:

то можно её закодировать с использование группового сжатия.

Характеристики алгоритма JPEG:

Принцип: Используется методика сжатия с потерями. Хранится не информация о цвете пикселей, а коэффициенты

разложения по некоторому базису. Коэффициент сжатия: 2-200 (задается пользователем)

Класс изображений: полноцветные 4 битовые изображения или изображения в градациях серого без резких переходов цветов Характерные особенности: в некоторых случаях алгоритм создает "ореол" вокруг резких горизонтальных и вертикальных границ в изображении (эффект Гиббса). Кроме того, при высокой степени сжатия изображение распадается на блоки 8x8 пикселей.

Форматы: JPEG

Построение триадной кривой Кох