Методы

Введение

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

Арифметическое кодирование

Пpи аpифметическом кодиpовании, в отличие от рассмотренных нами методов, когда кодируемый символ (или группа символов) заменяется соответствующим им кодом, результат кодирования всего сообщения пpедставляется одним или парой вещественных чисел в интеpвале от 0 до 1.

Общепризнанные методы

Общепризнанные методы сжатия данных, такие, как RLE, статистические и словарные методы, могут быть использованы для компрессии звуковых файлов без потерь, но результат существенно зависит от конкретных аудиоданных. Некоторые звуки будут хорошо сжиматься с помощью RLE, но плохо - статистическими алгоритмами. Другим звукам больше подходит статистическое сжатие, а при словарном подходе, наоборот, может произойти расширение. Приведем краткую характеристику эффективности этих трех методов при сжатии звуковых файлов.

RLE хорошо работает со звуками, которые содержат длинные ...

Методы подоптимального поиска

Сжатие видеоданных имеет много шагов и использует большие вычислительные ресурсы. Исследования в этой области направлены на оптимизацию и ускорение алгоритмов сжатия, особенно для шагов, использующих больше вычислений. Одним из таких шагов является поиск похожего блока С из предыдущего кадра для блока В текущего кадра. Полный перебор всех возможных вариантов требует много времени, поэтому имеет смысл заняться поиском под оптимальных алгоритмов, которые делают поиск не среди всех блоков-кандидатов. Такие методы не всегда находят самый похожий блок, но они могут существенно ...

Основные принципы

Сжатие видео основано на двух важных принципах. Первый - это пространственная избыточность, присущая каждому кадру видеоряда. А второй принцип основан на том факте, что большую часть времени каждый кадр похож на своего предшественника. Это называется временная избыточность. Таким образом, типичный метод сжатия видео начинает с кодирования первого кадра с помощью некоторого алгоритма компрессии изображения. Затем следует кодировать каждый последующий кадр, находя расхождение или разность между этим кадром и его предшественником и кодируя эту разность. Если новый кадр сильно ...

Пространственно ориентированное дерево

Множества Т^ создаются и разделяются с помощью специальной структуры данных, которая называется пространственно ориентированным деревом. Эта структура определяется с использованием пространственных соотношений между вейвлетными коэффициентами и различными уровнями пирамиды поддиапазонов. Многочисленные наблюдения показывают, что поддиапазоны каждого уровня пирамиды демонстрируют определенную пространственную симметрию (см. рис. 4.7Ь). Любые пространственные особенности изображения такие, как прямые края, равномерные области, остаются легко различимыми на всех уровнях.

...

Нахождение коэффициентов фильтра

После рассмотрения общих операций над фильтрами возникает следующий вопрос: «Как находить коэффициенты фильтров?» Полный ответ на этот вопрос весьма непрост и выходит за рамки нашего изложения (см., например, [Akansu, Haddad 92]). В этом параграфе мы постараемся дать некоторое представление об основных правилах и методах вычисления коэффициентов различных банков фильтров.

Пусть имеется два прямых фильтра Н$,Н\ и два обратных фильтра Fq, F\, которые состоят из N отсчетов (число N предполагается четным). Обозначим их коэффициенты через ...

Вычисление средних и полуразностей

Мы начнем с одномерного массива данных, состоящего из N элементов. В принципе, этими элементами могут быть соседние пикселы изображения или последовательные звуковые фрагменты. Для простоты предположим, что число N равняется степени двойки. (Это будет предполагаться на протяжении всей главы, но в этом нет ограничения общности. Если длина N имеет другие делители, то можно просто удлинить массив, добавив в конце нули или повторив последний элемент нужное число раз. После декомпрессии, добавленные элементы просто удаляются.) Примером будет служить массив чисел ...

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 ...

JPEG-LS

Метод сжатия JPEG-LS использует коды Голомба, поэтому мы дадим краткое описание этих мало известных кодов.