Использование регион-ориентированной схемы сжатия изображений без потерь и с ограниченными потерями в системах технич

1. Использование регион-ориентированной схемы сжатия изображений без потерь и с ограниченными потерями в системах технического зрения И.М.Книжный, 2011 г. Институт космических исследований РАН e-mail: kim@mx.iki.rssi.ru

3. Общая схема предиктивного кодера Энтропийное кодирование Предсказатель Исходное изображение + Модель ошибки предсказания Контекстная модель

4. Gradient Adjusted Predictor (GAP) dh = |W - WW| + |N - NW| + |NE - N| dv = |W - NW| + |N - NN| + |NE - NNE| IF ((dv– dh) > 80) // резкая горизонтальная граница Cp = W; ELSE IF ((dv– dh) < - 80) // резкая вертикальная граница Cp = N; ELSE { Cp = (W + N)/2 + (NE – NW)/4; IF ((dv– dh) > 32) // горизонтальная граница Cp = (Cp + W)/2; ELSE IF ((dv– dh) > 8) // мягкая горизонтальная граница Cp = (3* Cp + W)/4; ELSE IF ((dv– dh) < - 32) // вертикальная граница Cp = (Cp + N)/2; ELSE IF ((dv– dh) < -8) // мягкая вертикальная граница Cp = (3* Cp + W)/4; }

5. Адаптивный код Голомба (1) ql+ ql+1 ≤ 1 < ql+ ql-1 , а Пусть Если r кодируется битами иначечисло кодируется битами. l ≈–1/log2q ] z[ - ближайшее целое к z ln x ≈ x – 1 • результат округления zс избытком • результат округления zс недостатком

6. ai-k ai-k+1 . . . ai-3 ai-2 ai-1 ai k Адаптивный код Голомба (2) если выбрать k таким образом, чтобы , то с учётом того, что с(j) = ]2j(ln2 + 0.5)[. где

7. Адаптивный код Голомба (3) Избыточность адаптивного кода Голомба для различных значений k (в предположении, что q – неизвестно, но остаётся постоянным): белая линия на графике – граница Галлагера-Ван Вурхиса (случай, соответствующий известному значению вероятности q).

8. Вычисление по среднему Вычисление по взвешенному среднему 3,97 3,96 3,97 3,96 3,95 3,95 3,94 S(k), bpp 3,94 3,93 3,93 3,92 3,92 3,91 3,91 3,90 3,90 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Число точек окружения k Число точек окружения k = 22 k = 6 k = 11 k = 3 х х х х Использование АКГ в предиктивныхсхемах сжатия изображений Оценка параметра l по двумерному окружению из уже закодированных ошибок предсказания. На графиках - среднее число бит на пиксел сжатого изображения в зависимости от способа оценки l.

9. Выбор ROI различной степени важности

10. Результаты сжатия тестовых изображений Сравнение эффективности схем сжатия на примере изображений из набора “Old JPEG test set”, не подвергавшихся искажающему сжатию:

11. Заключение и выводы Описанный в докладе регион-ориентированный подход к сжатию изображений обеспечивает компромисс между требованием отсутствия искажений при восстановлении передаваемых по каналу связи или архивируемых изображений в представляющих особый интерес областях, обеспечивает в среднем в 1.5 раз больший коэффициент сжатия, чем в схемах сжатия без потерь, отличается малой вычислительной сложностью и низкими требованиями к ресурсам памяти кодера. В сочетании с высокой скоростью работы всё перечисленное позволяет сделать вывод о практической целесообразности применения описанного подхода для сжатия изображений в том числе – в системах технического зрения.

12. Использование регион-ориентированной схемы сжатия изображений без потерь и с ограниченными потерями в системах технического зрения И.М.Книжный, 2011г. Институт космических исследований РАН e-mail: kim@mx.iki.rssi.ru