intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Các phương pháp nén ảnh - Trường sĩ quan thông tin

Chia sẻ: Anh Vu Duong | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:52

120
lượt xem
12
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hình ảnh có 2 loại : Do máy tính tạo ra (Graphical).Hình ảnh đã được số hóa. Hình ảnh được biểu diễn bởi ma trận 2 chiều bao gồm các thành phần được gọi là các Pixel 

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Các phương pháp nén ảnh - Trường sĩ quan thông tin

  1. TRƯỜNG SĨ QUAN THÔNG TIN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CÁC PHƯƠNG PHÁP NÉN ẢNH 1
  2. GIỚI THIỆU  Giới thiệu chung  Graphics Interchange  format(GIF)  Tagged image file format(TIFF)  Digitized documents   Digitized pictures   JPEG 2
  3. GIỚI THIỆU   Hình ảnh có 2 loại :   Do máy tính tạo ra (Graphical)   Hình ảnh đã được số hóa    Hình ảnh được biểu diễn bởi ma trận 2 chiều bao  gồm các thành phần được gọi là các Pixel   Hình ảnh do chương trình (phần mềm) tạo ra tốn  ít  bộ  nhớ  hơn  so  với  hình  ảnh  tương  ứng  được  biểu diễn bởi ma trận điểm  3
  4. GIỚI THIỆU   Khi truyền các hình ảnh do chương trình tạo ra thì sẽ  được  biểu  diễn  theo  định  dạng  của  chương  trình  đó  và sử dụng thuật toán nén tương ứng  ví dụ :   .jpeg  thuật toán nén ảnh jpeg   Có nhiều thuật toán nén khác nhau nhưng chủ yếu sử  dụng 2 phương án   Dựa trên sự kết hợp của mã hóa vi sai và mã hóa thống kê   Dựa trên sự biến đổi, phép tính vi phân và mã hóa vi sai và  được phát triển để nén các hình ảnh bitonal và ảnh màu  4
  5. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF)  Định dạng ảnh GIF thì được sử dụng rộng rãi trên Internet cho việc biểu diễn và nén các ảnh Graphical  Màu sắc của ảnh bao gồm 24 bit 8 bit Red, 8 bit Green, 8 bit Blue  Biểu diễn được 256 màu từ 224 màu 5
  6. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF)  Dữ liệu nén được chia làm 4 nhóm (Figure 3.10), đầu tiên là 1/8 t ổng số dữ liệu được nén, 1/4 và cuối cùng là 1/2 6
  7. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF)  Bảng màu liên quan tới toàn bộ ảnh gọi là  Golbal color  table   Bảng  màu  được  gửi  qua  mạng  cùng  với  dữ  liệu  nén  và  một số thông tin khác  Local color table   Nén ảnh thực  chất là nén text bằng cách mở rộng bảng  màu 1 cách tự động   Tuy nhiên trong GIF thay vì mỗi mục trong bảng màu là  24bit để tiết kiệm bộ nhớ chỉ sử dụng 8 bit chỉ số của  bảng màu cơ bản 256 màu. 7
  8. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF)  Nếu chúng ta giới hạn mỗi mục trong bảng là 24bit  biểu  diễn 1 chuỗi 3 giá trị điểm ảnh trong bảng mở rộng  Thông thường bảng màu chứa 256 mục ban đầu là 512 mục   GIF cho phép 1 hình ảnh được lưu trữ và truyền trên mạng  trong chế độ xen kẽ   Điều này có lợi khi truyền hình ảnh qua 2 kênh có tốc độ  thấp  GIF sử dụng mã hóa : LZW coding  GIF nén không mất mát thông tin 8
  9. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF) Giải thuật nén LZW (Jacob Lempel, Abraham Ziv and Terry Welch) Phương pháp nén từ điển dựa trên việc xây dựng từ điển lưu các chuỗi ký  tự có tần suất lặp lại cao và thây thế bằng từ mã tương ứng mỗi khi gặp lại  chúng.Giải thuật LZW hay hơn các giải thuật khác ở cách tổ chức từ điển  cho phép nâng cao tỉ lệ nén. Giải thuật LZW được sử dụng cho tất cả các file nhị phân, nó được dùng  để nén cho tất cả các loại văn bản, ảnh đen trắng, ảnh màu, ảnh đa mức  xám, … và là chuẩn nén cho các dạng ảnh GIF, TIFF. Mức độ hiệu quả của  LZW không phụ thuộc vào số bít màu của ảnh 9
  10. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF) Giải thuật nén LZW (Jacob Lempel, Abraham Ziv and Terry Welch) Giải thuật nén LZW xây dựng  một từ điển lưu các mẫu có tần suất xuất  hiện cao trong ảnh. Từ điển tập hợp những từ vựng có nghĩa của nó. Trong  đó từ vựng sẽ là các từ mã được sắp xếp theo thứ tự nhất định, nghĩa là một  chuỗi con trong dữ liệu ảnh. Từ điển được xây dựng đồng thời với quá trình  đọc  dữ  liệu  ảnh.  Sự  xuất  hiện  của  một  chuỗi  con  trong  từ  điển  chứng  tỏ  rằng nó đã từng xuất hiện trong từ điển. Do kích thước bộ nhớ không phải vô hạn và để đảm bảo tốc độ tìm kiếm,  từ điển chỉ giới hạn 4096 ở phần tử dùng để lưu lớn nhất là 4096 giá trị của  các từ mã. Như vậy độ dài lớn nhất của từ mã là 12 bits (4096 = 212 ). Cấu  trúc từ điển như sau: 10
  11. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF) Giải thuật nén LZW (Jacob Lempel, Abraham Ziv and Terry Welch) 11
  12. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF)  Ví dụ minh họa cơ chế nén của LZW  Cho chuỗi đầu vào là “ABCBCABCABCD” (Mã ASCII của A là 65, B là  66, C là 67) Từ điển ban đầu gồm 256 kí tự  cơ bả n. 12
  13. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF)  Chuỗi đầu ra sẽ là :65 – 66 – 67 – 259 – 258 – 67 – 262  Đầu vào có kích thướ c :12x8 = 96 bits  Đầu ra có kích thướ c là :4x8 + 3x9 = 59 bits  Tỉ lệ nén là 96 : 59≅1,63 13
  14. GRAPHICS INTERCHANGE FORMAT(GIF)  LZW coding 14  http://www.dspguide.com/ch27/5.htm
  15. TAGGED IMAGE FILE FORMAT(TIFF)  Sử dụng rộng rãi, sử dụng 48 bít để biểu diễn 16 bits  Red, 16 bits Green, 16 bits Blue  Dự định để truyền cả hình ảnh và tài liệu đã được số hóa   Do đó dữ liệu được lưu trữ và truyền theo 1 số định dạng  khác nhau   Mỗi định dạng sử dụng code number khác nhau   LZW­compression  có code number là 5 (nén ảnh)  Số hóa tài liệu code number là: 2,3,4  15
  16. DIGITIZED DOCUMENTS  Máy quét anh sau khi thực hiện việc quét hình ảnh thường  tiến hành số hóa. Nguyên tắc quét của máy quét là:từ trái  qua phải ,từ trên xuống dưới   Chỉ sử dụng 1 bít để biểu diễn 1 điểm ảnh   + 0  trắng  + 1  đen  Với độ phân giải xấp xỉ 8 điểm ảnh /mm luồng bits không  bị nén  Trong  hầu  hết  các  trường  hợp  dữ  liệu  được  truyền  qua  moden và PSTN tốc độ thấp tốn thời gian  16
  17. DIGITIZED DOCUMENTS  Tổ chức ITU­T đưa ra 4 chuẩn   T2(Group 1)     hiện nay ít được sử dụng  T3(Group 2)  T4(Group 3) PSTN   T6(Group 4) ISDN   Tỷ lệ nén 10:1  Sau khi phân tích tần số xuất hiện của các bits trắng và đen  liền kề nhau  đưa ra được 2 bản code word   termination­codes table: biểu diễn mã vi sai của màu trắng hoặc màu  đen từ 063 điểm ảnh trong các bước của 1 điểm ảnh   make­up codes table: biểu diễn mã vi sai của màu trắng hoặc màu  đen là bội số của 64  17
  18. 18
  19. DIGITIZED DOCUMENTS  Kỹ thuật overscaning  được sử dụng nghĩa là tất cả các dòng bắt  đầu với ít nhất 1 bit trắng Bên nhận biết rằng codeword đầu tiên  luôn luôn liên quan tới màu trắng rồi thì nó sẽ thay thế giữa màu  trắng  or  màu  đen  sử  dụng  2  bảng  termination­codes  table  và  make­up codes table gọi là: modified Huffman codes   Nếu không có giao thức check lỗi trong PSTN, khi sảy ra lỗi trên  đường truyền bên nhận sẽ bắt đầu dịch các codeword trong ranh  giới các bit bị lỗi bên nhận sẽ bất đồng bộ không thể giải mã   Để  cho  phép  đồng  bộ  lại  kết  thúc  mỗi  dòng  chèn  thêm  mã  EOL(end of line)  6 EOL liên tiếp chỉ ra EOP(end of page) 19
  20. DIGITIZED DOCUMENTS  Mỗi dòng quét được mã hóa 1 độc lập  One­dimensinal coding   One­dimensinal coding làm việc tốt nếu tài liệu chỉ chứa ký tự và  bản vẽ  Negative compression ratio: số bít được gửi đi khi nén lớn hơn số  bits khi không nén   Vì nhưng lý do trên mã hóa T6(Group 4) được định nghĩa. Nó là  tùy  chọn  trong  Group  3(máy  fax)  nhưng  lại  là  bắt  buộc  trong  Group4   Khi hỗ trợ các máy trong Group 3, EOL code thêm vào cuối của  mỗi dòng   Nếu là bít 1 dòng tiếp theo Group 3  Nếu là bít 0 dòng tiếp theo Group 4 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2