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画像情報処理（４） 画像データ圧縮

画像情報処理（４） 画像データ圧縮. ショートレポート　 画像データ圧縮の手法をひとつ挙げ、具体的な例で説明せよ。. データ圧縮 画像データは膨大 ：データ圧縮が必要。 ﾃﾞｰﾀが冗長で相関が大きい：ﾃﾞｰﾀ圧縮可能 可逆圧縮　：解凍すると元に戻る。 非可逆圧縮：完全には元に戻らない。　　　　　（圧縮により情報の一部が失われる ）. ○ ラン・レングス法（ RLE 圧縮） ： 　 同じ符号が続く場合（連）、 一括してその長さ（ランレングス）で表現。

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画像情報処理（４） 画像データ圧縮

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Presentation Transcript

  1. 画像情報処理（４）画像データ圧縮 ショートレポート　 画像データ圧縮の手法をひとつ挙げ、具体的な例で説明せよ。

  2. データ圧縮 画像データは膨大 ：データ圧縮が必要。 ﾃﾞｰﾀが冗長で相関が大きい：ﾃﾞｰﾀ圧縮可能 可逆圧縮　：解凍すると元に戻る。 非可逆圧縮：完全には元に戻らない。　　　　　（圧縮により情報の一部が失われる ）

  3. ○ラン・レングス法（RLE圧縮）： 　 同じ符号が続く場合（連）、 一括してその長さ（ランレングス）で表現。 例：　 １１１１１１１１１１１１００００１１１１１１１１１１１１１１１０００ １１１１１１１１１１１１１１１１１１１１ １００００００ 　　　　 ＝１２ｘ１・４ｘ０・１５ｘ１・３ｘ０・２１ｘ１・６ｘ０ ○辞書法（LZW圧縮：Lempel & Ziv） 　　　　同じ数字の組み合わせが、多数出現する場合 　　　　短い名称をつけ、辞書に登録する。 例： 辞書：１２３４＝A ３５７＝B　　８４６７＝C　２３５５＝D 　 ３５７　２３５５　１２３４　３５７　３５７　１２３４　８４６７　２３５５　８４６７　３５７ ＝BDABBACDCA

  4. ○差分符号化 前の符号との違いだけを符号化 例：　１２３　１２３　１２４　１２４　１２４　１２５　１２５　１２５　１２６ = （１２３）+１+０+０+０+１+０+０+０+０+１ ○予測符号化 予測値との違いを符号化 例：　比例予測　１２０　１２５　１３０　１３５　１４０　１４５　１５０ 　　　　実画像　　１２０　１２６　１３１　１３５　１４２　１４７　１５１ ＝　 +０+１+１+０+２+２+１

  5. ○Huffman符号化圧縮：　 出現頻度の高い順に短い２符号を割り当てる。 例： ABACAADBCAB A：5,B:3,C:2,D:1 A=0 B=10 C=110 D=111 ABACAADBCAB =01001100011110110010 区切りが一意に決まることが必要

  6. ○　直交変換： フーリエ変換による周波数空間への変換（直交変換） し、不必要な高周波成分データを省略する

  7. 離散ｺｻｲﾝ変換　DCT:Discrete Cosine Transformation

  8. JPEG（Joint Photographi Coding Expert Groupe） 　①　カラーモードをYCCに分解し、色度に関して 　　　サブサンプルする。 　② 　画像を８＊８がそのブロックに分割する。 　③　ブロックのピクセル値から離散ｺｻｲﾝ変換（DCT） 　　　によって周波数分布を求める。 　④　量子化行列を定め周波数分布を量子化行列で割る。 　　　（不可逆） 　⑤　直流（DC）成分と交流（AC）成分に分けて圧縮する。 　　　・直流成分圧縮：直前ブロックとの差をとり、 Huffman圧縮／算術圧縮 　　　・交流成分圧縮：ジグザグスキャン、RLE圧縮、 　　　　　　　　　　　さらにHuffman圧縮

  9. DCTによる情報の集中化と圧縮

  10. 量子化行列を用いて高周波成分の情報圧縮

  11. 動画像に対する画像圧縮法 MPEG　（Moving Picture coding Expert Grooup) ①DCT圧縮 ②　動き補償フレーム間予測 　　　静止画部分と動きのある部分を分離 　　　静止画部分は間欠的に省略 MPEG1：　ビデオ画質対応（1.5Mb/s以下） MPEG2：　DVD画質対応（1.5Mb/s以上） MPEG4：　テレビ電話など超高能率圧縮機能 （幻のMPEG3＝ハイビジョン用）

  12. 動き補償フレーム間予測法

  13. ショートレポート 画像データ圧縮の手法をひとつ挙げ、具体的な例で説明せよ。

  14. 画像の情報量 白黒画像　　640＊480画素（VGA)307,200 画素 カラー画像　RGB各256階調　(画素＊3色＊８bit) 7,372,800 bit 921,600 Byte (900KByte) 動画像 30画像／秒 221,184,000 bit／秒 　 　　　　　　　　　27,648,000 Byte／秒 (26.4 Mbyte／秒) 　　 注)　１KByte=1024Byte, 1MByte=1024KByte

  15. その他の高度な画像圧縮手法 ・フォトYCC圧縮　　多段サブサンプリング差分 +Huffman圧縮 ・　サブバンド符号化 ・　ウエーブレット変換符号化 ・　ベクトル量子化 ・　フラクタル圧縮

  16. JPEG圧縮の特徴 ・　写真などの自然画像を１/5～１/20程度の高圧縮率で 　　　圧縮できる。 　・　非可逆　 　・　ブロックノイズ 　・　モスキートノイズ

  17. 各種の画像ファイル形式 　・EPS (Encapsulated PostScript) DTP標準画像ﾌｧｲﾙ、ﾗｲﾝ情報も可、透明可 　・TIFF (Tagged Image File Format) 　　　ｽｷｬﾅｰ画像、ﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟのみ、 DTP大型画像用 　・GIF (Graphics Interchange Format) 　　　ﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟのみ、ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ用、透明可、ｲﾝﾀﾚｰｽ可 　・BMP WindowsとOS/Iの標準画像ﾌｧｲﾙ、ﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟのみ 　・PICT 　　　ﾏｯｸ標準画像ﾌｧｲﾙ、ライン情報可

  18. ディジタル画像情報 ディジタル周波数情報

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