kompresija slike

Download KOMPRESIJA SLIKE

Post on 15-Jan-2016

56 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

KOMPRESIJA SLIKE. ENCIKLOPEDIJA 500,000 stranica teksta (2 KB po stranici) – ukupno 1 GB; 3,000 kolor slika ( u prosjeku 640x480x24 bita = 1 MB po slici) – ukupno 3 GB; 500 mapa ( u prosjeku 640x480x16 bita = 1 MB po mapi) – ukupno 0.3 GB; - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

  • KOMPRESIJA SLIKEENCIKLOPEDIJA500,000 stranica teksta (2 KB po stranici) ukupno 1 GB;3,000 kolor slika ( u prosjeku 640x480x24 bita = 1 MB po slici) ukupno 3 GB;500 mapa ( u prosjeku 640x480x16 bita = 1 MB po mapi) ukupno 0.3 GB;60 min stereo zvuka (176 KB po sekundi) ukupno 0.6 GB;30 animacija, u prosjeku po 2 minute (640x320x16 bita x 16 slika/sec = 6.5 MB/sec) 23.4 GB;50 digitalizovanih filmskih zapisa (video sekvenci) u prosjeku od 1 minuta (640x480x24 bita x 30 slika/sec = 27.6 MB/sec) 82.8 GB.

    UKUPNO 111.1 GB Kompresija:tekst 2:1kolor slike 5:1mape 10:1stereo zvuk 6:1animacije 50:1video 50:1 Ukupno: 2.96 GB

  • KOMPRESIJA SLIKE

  • KOMPRESIJA SLIKEPrikazivanje filma sa nekog memorijskog medija, recimo CD-ROM-a. Ako pretpostavimo kolor video sekvencu slika sa rezolucijom svake slike od 620x560 piksela i 24 bita/pikselu, trebae nam oko 1MB memorije po slici. Za prikaz 30 slika u sekundi. Brzina prenosa bi trebala biti 30 MB/sekundi, dok postojei ureaji imaju brzinu prenosa Kx150 KB/sekundi, to sa vrijednou za K=52 iznosi 7.8 MB/sekundi. Jo smo tehnoloki daleko od brzine prenosa sa K=200.

  • KOMPRESIJA BEZ GUBITAKAHafmanovo kodovanje

  • Hafmanovo kodovanje KOMPRESIJA BEZ GUBITAKA

  • Hafmanovo kodovanje U navedenom primjeru prosjena duina kodne rijei je L=2.55, pa je realizovani stepen kompresije 3/2.55= 1.176. KOMPRESIJA BEZ GUBITAKA

  • Kodovanje duina nizova Grupu piksela duine li sa nivoom sivog gi, nazivamo niz. Ako se u jednoj liniji nalazi k takvih segmenata, sadraj linije slike se umjesto pojedinanim vrijednostima piksela moe predstaviti ureenim parovima (li, gi) i umjesto kodovanja pojedinanih piksela moe se kodovati cijela grupa. run-length coding - RLC KOMPRESIJA BEZ GUBITAKA

  • LZW postupak kompresije (Lempel, Ziv, Welch) KOMPRESIJA BEZ GUBITAKA- generie kodnu tabelu u toku postupka kodovanja i dekodovanjaDigitalna slika se posmatra kao dugaak jednodimenzionalni niz, sastavljen od podnizova ija duina moe biti razliita, zavisno od primjene algoritma (npr. jedan bajt).

  • LZW postupak kompresije (Lempel, Ziv, Welch) - kodovanje KOMPRESIJA BEZ GUBITAKAAko dolazi do popunjavanja kodne tabele, poslednji znak niza koji se upisuje u tabelu je jednak prvom znaku sljedeeg niza koji se alje.

  • LZW postupak kompresije (Lempel, Ziv, Welch) - dekodovanje KOMPRESIJA BEZ GUBITAKAAko stigne kod 7 ije mjesto je u tabeli jo prazno, prethodno pristiglom nizu ("A B") se dodaje prvi znak njega samog "A, taj niz ("A B A") se upisuje na slobodnu poziciju kodne tabele (7), i na izlaz se alje taj isti kod ("A B A").ZIP, ARJ, TIFF, GIF

  • Prediktivno kodovanje bez gubitaka PREDIKTIVNE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE

  • Prediktivno kodovanje sa gubicimaPREDIKTIVNE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE diferencijalna impulsna kodna modulacija (Differential Pulse Code ModulationDPCM).

  • Prediktivno kodovanje sa gubicimaPREDIKTIVNE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE - gubitak detalja zbog eliminacije visokofrekventnih DCT koeficijenata, - granularnost strukture na povrinama relativno uniformne osvjetljenosti kao posljedica grube kvantizacije DCT koeficijenata, - blokovski efekat pri veim stepenima kompresije.

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE originalna slika Saturn (512x512 piksela), rekonstruisana slika na osnovu 20 DCT koeficijenata (32x32 blok), slika greke

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE originalna slika Saturn (512x512 piksela), rekonstruisana slika na osnovu 12 DCT koeficijenata (32x32 blok), slika greke

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE originalna slika Saturn (512x512 piksela), rekonstruisana slika na osnovu 4 DCT koeficijenta (32x32 blok), slika greke

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE

  • TRANSFORMACIONE TEHNIKE ZA KOMPRESIJU SLIKE Internacionalna organizacija za standarde (ISO), Internacionalna elektrotehnika komisija (IEC) i Internacionalna telekomunikaciona unija (ITU) rade na standardizaciji metoda, hardvera i softvera za multimedijalne sisteme, videokonferencije, videotelefoniju i sline aplikacije. Do sada se pojavilo vie standarda (JPEG, JPEG 2000 za kompresiju mirnih slika, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.261, H.263, za kompresiju video sekvenci, itd.).

  • JPEG (Joint Photographic Experts Group) STANDARD Sekvencijalno DCT kodovanje: slika se koduje jednim prolazom kroz sliku, s lijeva na desno, pa odozgo prema dole. Progresivno DCT kodovanje: slika se koduje u vie prolaza, s ciljem da korisnik to prije dobije makar i grubu sliku, a zatim sve finiju i finiju strukturu slike. Kodovanje bez gubitaka: garantuje se perfektna rekonstrukcija originalne slike, ali je stepen kompresije mali.

    Hijerarhijsko kodovanje: slika se koduje razliitim rezolucijama, pri emu za rekonstrukciju slike nie rezolucije nije potrebno poznavanje podataka o kodovanju slike vie rezolucije.

  • JPEG STANDARD Blok ema JPEG sekvencijanog kodera i dekodera

  • JPEG STANDARD - kodovanjeNa ulazu kodera, originalne vrijednosti piksela, koje su pozitivni cijeli brojevi iz opsega [0, 2p-1], se pomijeraju u opseg [ -2p-1, 2p-1-1]. p=8, [0, 255], [-128, +127].

  • JPEG STANDARD - kodovanje

  • JPEG STANDARD - kodovanje

  • JPEG STANDARD - kodovanje Cik-cak poredak AC koeficijenata Vjerovatnoa da su DCT koeficijenti razliiti od nule

  • JPEG STANDARD - kodovanje Prediktivno kodovanje DC koeficijenata

  • JPEG STANDARD - kodovanje Binarna sekvenca: formira se tabela simbola,

    (2) na osnovu Hafmanove tabele konvertuju se simboli u binarnu sekvencu.0,0,0,0,0,0,476 (6,9)(476) DUINA_NIZA=6, VELIINA=9 i AMPLITUDA=476 (15,0)(15,0)(7,4)(12) DUINA_NIZA je jednaka 16+16+7=39, VELIINA=4 i AMPLITUDA=12 Simbolom (0,0) se zavrava svaki 8x8 blok. Za DC koeficijente se tabela simbola sastoji od:VELIINA, AMPLITUDAKako se DC koeficijenti diferencijalno koduju, opseg vrijednosti je dvostruko vei nego kod AC koeficijenata (DUINA_NIZA, VELIINA)(AMPLITUDA)

  • JPEG STANDARD - kodovanje AC (1,4)(12)kod: (1111101101100)gdje je: (111110110) kod za (1,4)(1100) kod 12

  • JPEG STANDARD - dekodovanje Pomijeranje dekompresovanih odmjeraka u opseg [0, 2p-1] .Binarna sekvenca se konvertuje u sekvencu simbola koristei Hafmanovu tabelu, a zatim se simboli konvertuju u DCT koeficijente.

  • JPEG STANDARD - primjer

  • JPEG STANDARD - mjere kompresije binarne slike 2 bita/pikselu,raunarska grafika 4 bita/pikselu,grayscale slike 8 bita/pikselu,slike u boji 16, 24 ili vie bita/pikselu. Stepen kompresije:Broj bita po pikselu u komprimovanoj slici:Srednjekvardratna greka:

  • JPEG STANDARD - primjer Originalna slika 500362 piksela i kodovana sa 8 bita/pikselu Slika komprimovana 4 puta Slika komprimovana 10 puta Slika komprimovana 22 puta

  • JPEG STANDARD - primjer

  • JPEG STANDARD - primjer

  • JPEG STANDARD - primjer

  • JPEG STANDARD - primjer