Спосіб підвищення рівня стиснення цифрових зображень

Реферат: UA 74011 U UA 74011 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується технології підвищення рівня стиснення цифрових зображень (ЦЗ) з втратами чи без втрат шляхом додавання інваріантних перетворень. Способи стиснення ЦЗ розроблені на основі корисної моделі можуть бути використані в телекомунікаційних системах, при передачі інформації, при створенні баз даних різноцільового призначення, при аерофотозйомці. Відомий спосіб стиснення ЦЗ [1], згідно з яким стиснення відбувається без втрат, що зберігає точне значення пікселів вихідного зображення. Однак використання цього методу стиснення ЦЗ в теперішніх умовах розвитку інформаційних технологій потребує підвищення відсотка компресії ЦЗ. Відомий також як прототип, спосіб стиснення ЦЗ з втратами, за допомогою вейвлетперетворень [2,3]. Відомий спосіб передбачає розклад всього зображення по базисним вейвлет-функціям, локалізованим як у часовій, так й у частотних областях, що надає можливість створювати відповідні алгоритми швидкого вейвлет-перетворення. У вейвлет-коефіцієнтах утворяться довгі ланцюжки нулів, що йдуть підряд, які ефективно стискуються ентропійними кодерами. Однак не зберігається формат зображення, не має можливості переглядати ЦЗ в стиснутому вигляді. В основу корисної моделі поставлена задача: підвищення рівня стиснення ЦЗ стиснутих за допомогою будь-якого відомого методу чи алгоритму з втратами чи за відсутності останніх. Поставлена задача вирішується тим, що в способі підвищення стиснення ЦЗ з втратами, згідно з корисною моделлю, додають нові інваріантні перетворення ЦЗ, формат зображення залишають незмінним, ступенем стиску та рівнем втрат керують. Тут і надалі терміном "інваріантні перетворення" позначимо обробку ЦЗ за допомогою низькочастотних фільтрів та псевдозворотних до них контрастних фільтрів, а саме операцію "згладжування" - "контрастування". Накладання низькочастотного (НЧ) фільтра на початковому етапі стиснення та псевдозворотного контрастного фільтра суттєво не збільшує тривалість компресії та декомпресії зображень за рахунок лінійності операторів. При цьому зберігається формат зображення, є можливість переглядати ЦЗ як в стиснутому вигляді так і у вихідному. Згідно з корисною моделлю для стиснення підходить будь-який відомий метод чи алгоритм з втратами чи без втрат. Рівень НЧ фільтрації змінюється, що дає нам можливість керувати не тільки ступенем стиску але й втратами після відновлення. Заявлений спосіб здійснюється таким чином. Підвищення рівня стиснення реалістичних ЦЗ з втратами складається з таких етапів: 1) фільтрують ЦЗ лінійним НЧ фільтром з будь-якою з масок; 2) стискають відомим методом або алгоритмом стиснення з втратами чи без втрат; 3) після декомпресії оброблюють ЦЗ псевдозворотним фільтром, відповідним до низькочастотного, який застосовували на початку. Наприклад, якщо застосовували фільтр з маскою γL20, то наприкінці маємо використовувати фільтр з маскою γК20 або уточнений з маскою € γK20. Приклад 1. Експериментальне дослідження підвищення рівня стиснення алгоритму JPEG (стиснення з втратами). Для проведення досліджень було сформовано вибірку ЦЗ обсягом 100 у форматі BMP без спотворення та артефактів, що ідентифікуються візуально. Спеціальних умов до розмірів, деталізації та сюжетного наповнення ЦЗ, що підлягали обробці, не надавалось. Статистично доведено, що PSNR ЦЗ в середньому на рівні 38-41. Відсоток стиснення Збільшувався від 2 до 20 % в залежності від типу зображення та рівня НЧ фільтрації. Приклад 2. Експериментальне дослідження підвищення рівня стиснення архіватора WinRAR (стиснення без втрат). Умови проведення дослідження ті ж, що і в прикладі 1. Статистично доведено, що PSNR ЦЗ в середньому на рівні 45-49. Відсоток стиснення Збільшувався від 2 до 20 % в залежності від типу зображення та рівня НЧ фільтрації. Джерела інформації: 1. Ватолин Д.С. Алгоритмы сжатия изображений [Текст]/ Д.С. Ватолин. -М: Издательский отдел факультета Вычислительной Математики и Кибернетики МГУ им. М.В.Ломоносова, 1999,10 с. 2. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам [Текст] / И. Добеши. - Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2001,-403-415с. 3. Миано Дж. Форматы и алгоритмы сжатия изображений в действии [Текст] / Дж. Миано М.: Издательство Триумф, 2003.-336 с. 60 1 UA 74011 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 1. Спосіб підвищення рівня стиснення цифрових зображень з втратами, який відрізняється тим, що для стиснення використовують будь-який відомий метод чи алгоритм з втратами чи без втрат та додають інваріантні перетворення. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що формат зображення залишають незмінним, що дає можливість переглядати цифрове зображення як в стиснутому вигляді, так і у вихідному. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ступенем стиску та рівнем втрат керують. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2