Введение в цифровую обработку изображений. Филатов А.К. - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

38
тельного времени, а достижимое сжатие сильно уступает вариантам с потеря-
ми.
Особая проблема при сжатии с помощью ДКП связана с разделением
изображения на блоки размером 8 х 8 элементов. При очень сильном сжатии
или при специальной постобработке блочная структура изображения может
оказаться видимой.
Перед сжатием данных (с использованием алгоритмов, основанных на
ДКП) дополнительно сокращают объем цветовой информации. Способ сжатия
цветовой информации называется субдискретизацией (subsam-pling). Она сво-
дится к объединению цветовой информации для соседних элементов изобра-
жения. При правильном применении удается только благодаря этому сокра-
тить объем данных на 50 – 60% при минимальных потерях качества. Как уже
многократно говорилось, цветное изображение содержит как яркостную, так и
цветовую информацию. Но при представлении изображений в RGB-виде эти
информационные составляющие не различаются. Поэтому требуется пересчет
в одну из других цветовых систем YUV, HSV или YCC.
Яркостная информация существенно важнее для качества изображения,
чем цветовая, поскольку зрение человека значительно сильнее реагирует на
небольшие изменения яркости, чем на небольшие изменения цветового тона.
Это обусловлено прежде всего тем, что в сетчатке глаза плотность палочек го-
раздо выше, чем колбочек. Поэтому сжатие изображений в истинных цветах
может достигаться, если запоминать полную цветовую информацию не для
каждого элемента изображения.
Первым шагом при реализации этого вида сжатия всегда является пере-
счет RGB-значений в систему YUV или YCC. Это необходимо потому, что
при представлении изображений в RGB-виде нельзя различить яркостную и
цветовую информации. Предположим, что пересчет производится в систему
YUV. Значение Y соответствует яркости элемента изображения. Оно запоми-
нается в неизменном виде. Наоборот, при субдискретизации 4:2:2 производит-
ся суммирование значений U и Y для четырех соседних элементов, а запоми-
нается только среднее значение. Это дает 6 байтов для 4 элементов изображе-
ния, что соответствует 12 битам на элемент изображения. Таким простым пу-
тем уже обеспечивается сжатие исходного объема данных на 50%, причем по-
сле обратного преобразования в RGB-значения потери качества изображения
остаются незаметными. Наилучшее качество получается, если после обратного
преобразования значения U и V для всех четырех элементов делают не просто
одинаковыми, а находят путем интерполяции.
Еще более высокая степень сжатия достигается при субдискретизации
4:1:1. Здесь объединяются значения U и V восьми соседних элементов изобра-
жения. Благодаря этому количество данных на элемент изображения сокраща-
ется с 24 до 10 битов. Следовательно, степень сжатия несколько превышает

Страницы