Image Compression
Nguyen Thi Hoang Lan
1
Ch−¬ng 9
NÐn ¶nh tÜnh
Dung l−îng th«ng tin vµ vÊn ®Ò nÐn d÷ liÖu
VÝ dô vÒ dung l−îng th«ng tin ®a ph−¬ng tiÖn
• Mét trang v¨n b¶n (text) : 2 Kbytes
• Mét ¶nh mµu (800 x 600 x 24 bits) : 1,4 Mbytes
• 30 minutes video (800x600 x24 bits, 25 ¶nh/s): 64,8 Gbytes
Tèc ®é dßng bÝt video : 275 Mbit/s
• 30 phót ©m thanh tho¹i sè (8kHz, 8 bits) : 14 Mbytes
• 30 minutes audio CD (44.1kHz, 16 bits, stereo) : 316 Mbytes
• 30 minutes audio (48kHz, 20 bits, stereo) : 432 Mbyte.
NÐn ?
Image Compression
Nguyen Thi Hoang Lan
2
Giíi thiÖu chung vÒ nÐn ¶nh
Mét sè kh¸i niÖm
•NÐn d÷ liÖu ¶nh : biÕn ®æi dßng th«ng tin ¶nh thµnh tõ m·
nh»m gi¶m ®é d−thõa th«ng tin
•C¸c ®éd−thõa th«ng tin : D−thõa th«ng tin vÒ kh«ng gian,
vÒ thêi gian, ®é d−thõa phæ vµ d−thõa do ®é c¶m thô.
•Ph©n lo¹i ¶nh theo thêi gian
-nh tÜnh (Still Image) : ¶nh tù nhiªn thu nhËn (chôp), ¶nh
®å häa (vÏ), cã d−thõa kh«ng gian vµ ®é d−thõa vÒ c¶m thô.
-nh ®éng (Motion Image) gåm ¶nh video, ¶nh ®éng chuyªn
dông, ho¹t h×nh, biÕn thiªn theo thêi gian; Cã c¸c lo¹i d−thõa
vÒ kh«ng gian, thêi gian, phæ vµ d−thõa do ®é c¶m thô.
Dung l−îng th«ng tin : l−u tr÷, truyÒn (t«c ®é dßng bit)
Image Compression
Nguyen Thi Hoang Lan
3
C¸c tham sè chÊt l−îng nÐn ¶nh
•Tû sè nÐn :
KÝch th−íc d÷ liÖu ban ®Çu
-Tûsè: CR = ; (vÝ dô 40:1)
KÝch th−íc d÷ liÖu sau nÐn
-Tûsèbit : Sèbit sau khi nÐn
Nb= (bpp)
Tæng sè ®iÓm ¶nh
- Tèc ®é dßng bÝt (®èi víi ¶nh ®éng) : bit/s
•ChÊt l−îng nÐn
-NÐn cã mÊtm¸tth«ngtin (lossless)
- NÐn kh«ng m©t m¸t th«ng tin (lossy) : MSE, SNR
•§é phøc t¹p
- VÒ thêi gian nÐn : NÐn thêi gian thùc/ kh«ng thêi gian thùc.
- VÒ kh«ng gian, bé nhí
Image Compression
Nguyen Thi Hoang Lan
4
Kh¸i qu¸t vÒ ph−¬ng ph¸p nÐn ¶nh tÜnh
Ph©n lo¹i ph−¬ng ph¸p nÐn ¶nh
•NÐn kh«ng mÊt m¸t th«ng tin: c¸c ph−¬ng ph¸p m· ho¸ d÷ liÖu
•NÐn cã mÊt m¸t th«ng tin: ph−¬ng ph¸p nÐn dùa trªn phÐp
biÕn ®æi ¶nh
Xö lý M· ho¸¶nh ®Çu vµo
Dßng d÷ liÖu
0011
Xö lý ¶nh ®Çu raGi¶i m·
Image Compression
Nguyen Thi Hoang Lan
5
C¸c ph−¬ng ph¸p m· ho¸ c¬ b¶n
kh«ng mÊt m¸t th«ng tin
♦ M· lo¹t dµi (RLE) : Dïng sè ®Õm ®Ó thay
thÕ c¸c ®iÓm gièng nhau lÆp l¹i.
♦ M· Shannon- Fano : Dïng c¸c côm bit cã
®é dµi thay ®æi ®Ó m· ho¸.
♦ M· Huffman : Sö dông ®Æc ®iÓm m· ho¸
cña Shannon- Fano víi ý t−ëng : kÝ hiÖu cã
kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn nhiÒu cã tõ m· ng¾n.
♦ M· Lemple- Ziv : Dùa trªn viÖc x©y dùng
vµ tra tõ ®iÓn.
♦ M· dù ®o¸n (prediction) : Dùa trªn qu¸
tr×nh t¹o ®iÓm tuÇn tù vµ luËt dù ®o¸n.