Цифровая фотоаппаратура. Гудинов К.К - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГИКиТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

66
65
компонента Y рабочая матрица составляется из значений яр-
кости для каждого пиксела, входящего в блок. Для компонен-
тов цветности матрицы формируются через ряд и через стро-
ку. На этом этапе теряется 3/4 информации о цветности, за
счет чего объем изображения уменьшается в 2 раза.
Дискретное косинусное преобразование (ДКП). Дис-
кретное косинусное преобразование представляет собой раз-
новидность преобразования Фурье и имеет обратное преобра-
зование. В ДКП картинка рассматривается как совокупность
пространственных волн, для которых оси X и Y проводятся
параллельно продольной и поперечной осям картинки, а по
оси Z откладывается значение цвета соответствующего пик-
села изображения. С помощью ДКП алгоритм сжатия JPEG
осуществляет переход в спектральную область. Каждая про-
странственная волна раскладывается на множество гармоник,
и наименее значимые из них отбрасываются. От количества
оставшихся гармоник зависит степень сжатия изображения.
ДКП преобразует полученную на предыдущем этапе рабочую
матрицу в матрицу частотных коэффициентов соответствую-
щего размера. В матрице коэффициентов высокочастотные
элементы концентрируются в левом верхнем углу, а низкочас-
тотные – в правом нижнем. Высокочастотные элементы полу-
чившейся матрицы отбрасываются. Эта процедура выполня-
ется при квантовании.
Квантование матрицы частотных коэффициентов.
На этом шаге матрица частотных коэффициентов поэлемент-
но делится на матрицу квантования. Для каждого компонента
Y, U, V задается своя матрица квантования. Она формируется
таким образом, чтобы значения элементов в левом верхнем
углу были небольшими, а коэффициенты в правом нижнем
углу, наоборот, имели большие значения. Это позволяет от-
бросить не воспринимаемую глазом высокочастотную ин-
формацию, которой соответствуют элементы из правого ниж-
него угла матрицы частотных коэффициентов. Далее элемен-
ты результирующей матрицы округляются до ближайшего
целого числа. В итоге в правом нижнем углу образуются ну-
левые значения, которые впоследствии отбрасываются.
Кодирование.Округленная матрица коэффициентов,
полученная на этапе квантования, имеет определенное коли-
чество нулевых элементов. Для того чтобы объединить нуле-
вые элементы в группы, производится зигзагообразное скани-
рование матрицы, начиная с левого верхнего угла. Таким об-
разом, элементы матрицы записываются в цепочку. Получен-
ный вектор сворачивается с помощью алгоритма RLE . Каж-
дый ненулевой элемент вектора представляется в виде пары
чисел, первое из которых равно количеству нулей перед этим
числом, а второе – значению данного элемента вектора. Затем
полученные пары чисел кодируются с помощью алгоритма
Хаффмана с фиксированной таблицей.
Алгоритм сжатия Хаффмана был разработан для коди-
рования текстовых сообщений, и суть его состоит в том, что
часто встречающимся в тексте символам ставятся в соответ-
ствие найденные по определенному алгоритму короткие дво-
ичные коды, а редко встречающимся символам – более длин-
ные коды. Для кодирования каждого сообщения может ис-
пользоваться своя собственная таблица соответствий или же
общая, фиксированная таблица. При кодировании пар чисел,
осуществляемом в алгоритме сжатия JPEG, учитывается, что
длинные последовательности нулей и большие значения ко-
эффициентов встречаются реже, чем короткие последова-
тельности нулей и маленькие значения коэффициентов. По-
лученный по алгоритму сжатия Хаффмана двоичный код го-
тов к передаче по сети и хранению в памяти компьютера.
Недостатком JPEG является «мозаичный эффект», яв-

Страницы