Простежування і кодування контурів

Кодування відносних адрес - всього лише один з можливих підходів для представлення яскравості переходів, формують контури на двійковому зображенні. Іншим підходом є представлення кожного контуру за допомогою набору граничних точок, або однієї граничної точкою і набором напрямних. Останній метод іноді називають прямим простежуванням контурів. У даному розділі буде розглянутий ще один метод, що називається диференціальне кодоване з пророкуванням (ДКП), який відображає найважливіші характеристики обох підходів. Він являє собою порядкову процедуру простежування контурів.

У диференціальному кодуванні з пророкуванням передній і задній контури кожного об'єкта зображення (див. Рис. 1.18) простежуються одночасно, щоб сформувати послідовність пар (, ). Величина означає різницю між координатами переднього контуру сусідніх рядків, а - різниця між довжиною об'єкта на сусідніх рядках. Ці різниці, а також спеціальні повідомлення, що вказують на початок нового контуру (повідомлення початок нового контуру) і закінчення старого контуру (повідомлення замикання контуру), описують кожний об'єкт.

Рис. 1.18. Параметри алгоритму диференціального кодування з пророкуванням (ДКП).

Якщо замінюється різницею між координатами задніх контурів об'єкта на сусідніх рядках, позначеної , то метод називається двойним дельта кодуванням (ДЦК).

Повідомлення про початок і замиканні контуру дозволяють парам (, ) або (, ), породженим на якійсь одній рядку зображення, бути правильно пов'язаними з відповідними парами на попередній і подальших рядках. Без цих повідомлень декодер не зміг би зв'язати одну пару різниць з іншого, або правильно розмістити контур на зображенні. Щоб уникнути кодування координат стовпця і рядка в кожному повідомленні про початок і замиканні контура, часто використовують окремий код, що дозволяє ідентифікувати рядки, взагалі не містять точок об'єктів. Фінальним кроком як ДКП-, так і ДДК-кодування є кодування значень , або , а також координат початку і замикання контурів підходящим нерівномірним кодом.

Приклад 1.14. Порівняння методів стиснення двійкових зображень.

Закінчуючи цей розділ, порівняємо вищеописані методи стиснення двійкових зображень. Методи порівнюються шляхом стиснення зображень на Рис. 1.14. Підсумкові швидкості кодів і коеффіціентів стиснення представлені в Таблицях 1.8 та 1.9. Відзначимо, що результати для довжин серій в методі КДС, а також для відстаней в методах ДКП та ДДК, наведені з урахуванням стиснення, досяжного при послідовному нерівномірному кодуванні (див. Розділі 1.4.1). Для цього визначались і використовувалися оцінки першого порядку ентропії (див. Розділ 1.3.4).

Результати, представлені в Таблицях 1.8 та 1.9, демонструють, що всі методи здатні скорочувати деяку кількість межелемент-ної надмірності. Тобто, результуючі кодові швидкості є нижче, ніж оцінка першого порядку ентропії кожного зображення.

Таблиця 1.8. Результати стиснення без втрат зображення на Рис. 1.14 (а) методом кодування бітових площин (прочерк у графі таблиці означає відсутність стиснення, швидкість коду дорівнює 1,00): Н = 6,82 біта/піксель.

Таблиця 1.9. Результати стиснення без втрат двійкового зображення на Рис. 1.14 (б): Н = 0,55 біта/піксель.

Метод кодування довжин серій виявляється найкращим при кодування многоградаціонного зображення за допомогою бітових площин, в той час як двовимірні методи, такі як ДКП, ДДК та КОА, забезпечують більш гарне стиснення двухградаціонного зображення. Більш того, відносно проста процедура використання коду Грея при стисненні зображення на Рис. 1.14 (а), дозволяє поліпшити отриману ефективність кодування приблизно на 1 біт/піксель. Накінець, зауважимо, що всі п'ять методів стиснення змогли стиснути напівтонове зображення тільки з коефіцієнтами стиснення від 1 до 2, у той час як при стисненні двійкового зображення на Рис. 1.14 (6) їм вдалося досягти коефіцієнти стиску від 2 до 5. Як видно з Таблиці 1.8, причина різниці в ефективності полягає в тому, що всі алгоритми виявилися нездатними стиснути зображення молодших порядків при кодуванні зображення по бітових площинах. Прочерком у графах таблиці позначені ті випадки, коли застосування алгоритму стиснення приводь до збільшення обсягу даних. У таких випадках для подання бітової площині використовувалися незжаті дані, і отже, до швидкості коду додавалася величина 1 біт/піксель.

Поиск по сайту: