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 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 512x512 263222 байт Оригинальное изображение 4047 байт, степень сжатия 1:65 PSNR 24.246 dB Дискретное косинусное преобразование (JPEG) 4047 байт, степень сжатия 1:65 PSNR 30.689 dB Вейвлетное преобразование Добеши 9/7 + SPIHT Цветовое пространство YCbCr Прогрессивная передача изображения Размер 480x512 737334 байт Оригинальное изображение Прогрессивная передача изображения Размер файла 28 байт PSNR 11.390 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 70 байт PSNR 12.693 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 112 байт PSNR 13.208 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 178 байт PSNR 13.597 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 205 байт PSNR 13.828 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 298 байт PSNR 14.169 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 401 байт PSNR 14.612 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 575 байт PSNR 15.274 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 980 байт PSNR 16.886 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 1295 байт PSNR 18.301 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 1790 байт PSNR 21.802 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 3485 байт PSNR 25.678 dB Прогрессивная передача изображения Исходное изображение Прогрессивная передача изображения Размер 256x320 245814 байт Оригинальное изображение Прогрессивная передача изображения Размер файла 28 байт PSNR 9.804 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 30 байт PSNR 9.883 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 35 байт PSNR 13.529 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 44 байт PSNR 16.869 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 45 байт PSNR 17.530 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 63 байт PSNR 19.568 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 100 байт PSNR 21.948 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 182 байт PSNR 24.462 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 224 байт PSNR 25.668 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 299 байт PSNR 26.820 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 500 байт PSNR 29.168 dB Прогрессивная передача изображения Размер файла 1250 байт PSNR 33.594 dB 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 [email protected] Вопросы ?