Данные

Введение

Структура книги отвечает принятой авторами классификации методов сжатия данных и определенным традициям, сложившимся в литературе по сжатию.

Пример 2

В качестве данных источника, подлежащих сжатию, выберем фрагмент изображения размером 4х4 элемента и содержащее 4 цвета: R = ="красный", O = "оранжевый", Y = "синий", G = "зеленый":

Сжатие без потерь информации

В системах сжатия без потерь декодер восстанавливает данные источника абсолютно точно, таким образом, структура системы сжатия выглядит следующим образом:

Цель сжатия данных и типы систем сжатия

Передача, хранение и обработка информации требуют достаточно больших затрат. И чем с большим количеством информации нам приходится иметь дело, тем дороже это стоит. К сожалению, большая часть данных, которые нужно передавать по каналам связи и сохранять, имеет не самое компактное представление.

Формат сжатых данных

Каждый кадр содержит 36 сигналов от каждой подполосы, а всего - 1152 сигнала. Сигналы кадра квантуются (этим достигается эффект компрессии) и записываются в сжатый файл вместе с другой информацией.

Каждый кадр, записанный в выходной файл, начинается заголовком из 32 бит, формат которого идентичен для всех трех слоев кодера. Заголовок имеет код синхронизации (12 битов единиц) и 20 битов параметров кодирования, которые перечислены ниже. Если применяется защита от ошибок, то за заголовком непосредственно следует 16-битное контрольное слово CRC. Затем располагаются квантованные ...

Определение требований

Под процедурой определения требований, предъявляемых к алгоритму, понимается уяснение классов программного и аппаратного обеспечения, на которые он ориентирован и, соответственно, выработка требований к нему.
Носители информации, на которые ориентирован алгоритм:
■ DVD-ROM - сравнительно низкая стоимость, очень высокая плотность записи информации делают его наиболее перспективным устройством для хранения оцифрованного видео.
■ CD-ROM - низкая стоимость при высокой плотности записи информа­ции делают его наиболее привлекательным устройством для хранения ...

Основные понятия

Определимся с основными понятиями, которые используются при сжа­тии видео. Видеопоток характеризуется разрешением, частотой кадров и системой представления цветов. Из телевизионных стандартов пришли разрешения в 720x576 и 640x480 и частоты в 25 (стандарты PAL или SECAM) и 30 (стандарт NTSC) кадров в секунду. Для низких разрешений существуют специальные названия CIF - Common Interchange Format, рав­ный 352x288, и QCIF- Quartered Common Interchange Format, равный 176x144. Поскольку CIF и QCIF ориентированы на крайне небольшие пото­ки, то с ними работают на частотах от 5 до ...

Основы метода JPEG-LS

Мы уже отмечали в § 3.7.6, что мода без потерь данных метода JPEG весьма неэффективна, и часто ее даже не включают в конкретные приложения, использующие JPEG. В результате ISO в кооперации с IEC разработали новый стандарт для сжатия без потерь (и почти без потерь) непрерывно-тоновых изображений. Этот метод официально известен как рекомендация ISO/IEC CD 14495, но его принято называть JPEG-LS. Здесь рассматриваются основные принципы этого метода, который не является расширением или модификацией метода JPEG. Это совершенно новый метод, простой и быстрый. Он не использует ни DCT, ни ...

Сжатый файл

JPEG создает сжатый файл, в котором находятся все параметры, маркеры и, конечно, сжатые единицы данных изображения. Параметры состоят из слов длины 4 бита (объединяемых в пары), из одного байта или из двух байт. Маркеры необходимы для разделения файла на части. Маркеры имеют длину 2 байта. Первый байт равен 'FF'X, а второй - не ноль и не 'FF'X. Перед маркером может стоять несколько байтов с 'FF'X.

В табл. 3.59 перечислены все маркеры JPEG (первые четыре группы состоят из маркеров начала кадра). Сжатые единицы данных комбинируются в минимальные единицы данных (MCU, minimal data ...

Предварительная обработка данных

Предварительная обработка данных выполняется до их сжатия как тако­вого и призвана улучшить коэффициент сжатия. Схема кодирования в этом случае приобретает вид:

Исходные данные -> препроцессор -> кодер -> сжатые данные

а схема декодирования:

Сжатые данные -> декодер -> постпроцессор -> восстановленные данные

Препроцессор должен так видоизменить входной поток, чтобы коэффици­ент сжатия преобразованных данных был в среднем лучше коэффициента сжа­тия исходных, "сырых" данных. Система препроцессор-постпроцессор работает ...