Слайд 1 - ENTROPYWARE

Прогрессивная передача
изображений через
Интернет
Александр Симаков
Сыктывкарский государственный университет
Основная задача


Достижение максимально высокой степени сжатия при
приемлемом качестве изображения
Возможность прогрессивной передачи
• Декодирование с постепенным увеличением детализации

Возможность заранее точно указывать степень сжатия
• В лучшем случае с точностью до бита
• В JPEG задается только коэффициент качества

Устойчивость к ошибкам
• Искажения должны носить локальный характер

Минимизация артефактов кодирования
• Изображение разбивается на блоки
• Разводы на резких перепадах
Сжатие изображений

Вейвлетное преобразование
• Вейвлетное преобразование Добеши 9/7 (JPEG2000)
• Вейвлетное преобразование Баттерворта

Прогрессивное кодирование
• SPIHT – Set Partitioning In Hierarchical Trees
• EZW – Embedded Zerotree Wavelet coder
Вейвлетное преобразование

Выделяет НЧ и ВЧ составляющие изображения
•
•
•
•

НЧ: плавные переходы яркости и цвета
ВЧ: резкие линии и перепады
ВЧ отвечают за передачу мелких деталей, НЧ – крупных
Для человеческого восприятия НЧ важнее ВЧ
Представляет изображение в виде грубого приближения
и детализирующей информации
• НЧ: грубое приближение
• ВЧ: детализирующая информация

Имеет частотную и пространственную локализацию
• Гармонический анализ не имеет пространственной
локализации
Вейвлетное разложение
Вейвлетное разложение
Прогрессивное кодирование: SPIHT







Как и большинство методов сжатия изображений, SPIHT
основан на выделении низко- и высоко-частотной информации
с последующим подавлением последней
Применяется к коэффициентам вейвлетного разложения и для
большей эффективности комбинируется с арифметическим
кодированием
Главная задача SPIHT - не сжимать изображение, а
переупорядочить биты коэффициентов его вейвлетного
разложения специальным образом
Первые биты будут нести наиболее важную (НЧ) информацию,
а последние – незначительные уточняющие детали (ВЧ)
Кодер можно остановить в любой момент, когда будет
достигнута указанная степень сжатия либо качество
Можно сохранить лишь требуемое количество первых битов
закодированного изображения, а оставшийся «хвост» просто
отбросить, так как он несет сравнительно мало информации
Декодер, получая очередные порции данных может
последовательно улучшать и уточнять изображение
Размер 512x512
263222 байт
Оригинальное изображение
4047 байт, степень сжатия 1:65
PSNR 24.246 dB
Дискретное косинусное преобразование (JPEG)
4047 байт, степень сжатия 1:65
PSNR 30.689 dB
Вейвлетное преобразование Добеши 9/7 + SPIHT
Цветовое пространство YCbCr
Прогрессивная передача изображения
Размер 480x512
737334 байт
Оригинальное изображение
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 28 байт
PSNR 11.390 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 70 байт
PSNR 12.693 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 112 байт
PSNR 13.208 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 178 байт
PSNR 13.597 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 205 байт
PSNR 13.828 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 298 байт
PSNR 14.169 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 401 байт
PSNR 14.612 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 575 байт
PSNR 15.274 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 980 байт
PSNR 16.886 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 1295 байт
PSNR 18.301 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 1790 байт
PSNR 21.802 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 3485 байт
PSNR 25.678 dB
Прогрессивная передача изображения
Исходное изображение
Прогрессивная передача изображения
Размер 256x320
245814 байт
Оригинальное изображение
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 28 байт
PSNR 9.804 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 30 байт
PSNR 9.883 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 35 байт
PSNR 13.529 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 44 байт
PSNR 16.869 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 45 байт
PSNR 17.530 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 63 байт
PSNR 19.568 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 100 байт
PSNR 21.948 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 182 байт
PSNR 24.462 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 224 байт
PSNR 25.668 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 299 байт
PSNR 26.820 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 500 байт
PSNR 29.168 dB
Прогрессивная передача изображения
Размер файла 1250 байт
PSNR 33.594 dB
Прогрессивная передача изображения
Исходное изображение
Программное обеспечение




Библиотека для сжатия изображений
Кодер на её основе
WTP сервер
WTP клиент
WTP клиент
WTP сервер доступен по адресу wtp.syktsu.ru
Download
Все исходные тексты, статьи и другие материалы
доступны для скачивания и распространяются
согласно открытой лицензии
GNU GPL
http://www.entropyware.info
xander@entropyware.info
Вопросы
?