Kompresja —kodowanie transformacyjne (transform coding)*

Kompresja –kodowanie transformacyjne
(transform coding)*
dr hab. inz·. Przemys÷
aw Śliwiński
January 21, 2015
1
Zadanie
Zaprojektować w÷
asny kodek (koder-dekoder) kompresji bezstratnej
obrazów rastrowych wykorzystujac
¾ jedno z poniz·szych podejść1 :
– transformate¾ kosinusowa¾ (o wybranym rozmiarze, np. 8x8, 16x16,
32x32)
– transformate¾ falkowa¾
– transformate¾ Walsha-Hadamarda (o wybranym rozmiarze, np. 8x8,
16x16, 32x32)
– kodowanie arytmetyczne (adaptacyjne lub nie)
– kodowanie Hu¤mana (adaptacyjne lub nie)
– kodowanie LZW
Porównać z orygina÷em.
1 Nale z y
· skorzystać z wbudowanych w pakiet MATLAB implementacji transformat.
1
2
Figure 1:
Oryginalny obraz konkursowy znajduje sie¾ pod adresem:
http://diuna.iiar.pwr.wroc.pl/sliwinski/dydaktyka/2014-2015/AiPO/
3
2
2.1
Sugestie i podpowiedzi
DCT + kodowanie Hu¤mana (á la JPEG)
Na podanym obrazie rastrowym (4096x2048) dokonać nastepuj
¾ acych
¾
operacji
– transformacja kaz·dego z pikseli z przestrzeni RGB do YCbCr
– podzia÷na bloki 8x8
– Dla kaz·dego bloku i sk÷adowej koloru
transformata DCT 2D w kaz·dym z bloków
kwantyzacja wspó÷czynników transformacji
3
2
16 11 10 16 24 40 51 61
612 12 14 19 26 58 60 55 7
7
6
614 13 16 24 40 57 69 56 7
7
6
614 17 22 29 51 87 80 62 7
7
6
618 22 37 56 68 109 103 77 7
7
6
624 35 55 64 81 104 113 92 7
7
6
449 64 78 87 103 121 120 1015
72 92 95 98 112 100 103 99
konwersja wspó÷czynników AC do wektora za pomoca¾ algorytmu
zig-zag
kompresja wspó÷czynników kodem Hu¤mana (prawdopodobieństwa
poszczególnych wartości wspó÷czynników wyznaczone z czestości
¾
ich wystepowania
¾
w ca÷ym obrazie)
– zastosowanie kodu Hu¤mana do kompresji wspó÷czynników DC kaz·dego
z bloków
2.2
FWT + kodowanie arytmetyczne (á la JPEG2000)
Na wybranym obrazie rastrowym (4096x2048) dokonać nastepuj
¾ acych
¾
operacji
– transformacja kolorów pikseli (z RGB do YCbCr)
– pe÷
na transformacja falkowa (falki LeGalla 5/3) 2D ca÷ego obrazu dla
kaz·dej sk÷
adowej koloru
– podzia÷przetransformowanego obrazu na bloki
– Dla kaz·dego bloku i sk÷adowej koloru
kompresja wspó÷czynników za pomoca¾ kodera arytmetycznego
2.3
Dekompresja
Odtworzyć obrazy wejściowe odwracajac
¾ kolejność dzia÷ań
Porównać obrazy wynikowe z wejściowymi
4