Алгоритмдер жєне деректер структурасы

Биттік, байттық және пиксельдік деңгейлердің RLE схемалары

Графиктік файлдардың форматтарының көпшілігі өңделетін мәліметтер деңгейлеріне байланысты 3 RLE схемалар класын бөліп алуға болады.

Бөліп қою жолдарының биттерін байттар мен сөздердің шекараларын есепке алмай топтарға кодтайды. Биттік топтардың жеткілікті санынан тұратын бір биттік, яғни монохромдық бейнелерді өңдеуге қолданылады.

Биттік деңгейдегі RLE схемаларды 1 ден 128 битке дейін топқа, олардан бір байттық пакеттер жасай отырып кодтайды. Бұл байттың 7 кіші биттері – бұл топтың санағышы, аға бит топтың мнін қамтиды.

7 –бит – (0/1), топ мәні

6-0 –биттер – топтың санағышы (0-127)

Мән	Санағыш
7	6	5	4	3	2	1	0

Бірдей байттық мәндерді топтарға жекелеген биттер мен сөздерді есепке алмай кодтайды.

Әрбір пиксель 8 бит ақпарат қамтитын бейнелер үшін қолданылады.

RLE байтар топтарын 2 байтық пакеттерге кодтайды.

1- байт – топ санағышы (0-255)

2- байт – топ мәні (0-255)

(мүмкін 256 түстер)

255(екілік кодта)								0 (екілік кодта)								43(екілік кодта)								0(екілік кодта)
7							0	7							0	7							0	7							0

300 қара пиксельдер

Мұндай схемада пакеттің 1 – байтындағы 7 кіші биттер топ санағышын қамтиды, ал 1 – байттың аға биті топ типін қамтиды:

1 – кодталып қойылған топ

0 – литердық топ, яғни келесі байттар +1 топының санағышы көрсететін санда бейненің кодталған мәліметтерінен тікелей оқылуы керек.

2- байт 0-255 – топ мәні

Кодталған топ

Литеральдық топ

Бір пиксельге 1 байт ақпарат қамтитын бейнелер үшін тиімді.

Бір пиксельдік мәнді сақтау үшін бейненің екі немесе одан да көп көршілес байттары пайдаланылатын болса қолданылады.

Пиксельдік деңгейде биттер есепке алынбайды, ал байттар түстік каналды идентификациялау үшін ғана еске алынады. Кодталған пакеттің өлшемі кодтауға жататын пиксельдік мәндердің өлшеміне тәуелді.

санағыш	мән
99	0	0	255
7 0	7 0	7 0	7 0

RGB – 100 көк пиксель

1- байт – санағыш (0-255)

2- байт – 1 – канал пикселі (0-255)

3- байт – 2 – канал пикселі (0-255)

4- байт – 3 – канал пикселі (0-255)

Пиксельдегі биттер немесе байттар саны туралы мәліметтер бейне файлы тақырыбында жазылған, кодтау схемасы туралы мәліметтер де сонда.

Пиксельдік деңгейдегі RLE схемаларда санағыш байттар саны туралы емес, пиксельдер саны туралы мәліметтерді қамтиды.

Пиксельдік деңгейдегі литералдық топтар бар.

Топтың 1-байтының ең үлкен битінде топ литералды болып табылатынына көрсеткіш болады. Бұл байттың 7 кіші биттері топтың санағышын қамтиды. Қалған 3 байт топ мәні туралы ақпарат қамтиды.

Егер үлкен бит 1 орнатылса, онда бұл кодталған топ. Кодталған топтар топ мәнін оқу құралымен декодталады және +1 санағышта неше рет көрсетілсе сонша рет қайталанады.

Литералды RLE топтарды бір және 2 пиксельдік топтарды қамтитын мәліметтер ағынын өңдеуде қолдану осы топтарды кодтауға қарағанда неғұрлым тиімді, себебі теріс сығудан қорғайды, яғни сығу нәтижесінде мәліметтер көлемі ұлғайып кетуден сақтайды.

1. 
   Растрлық алгоритмдер дегеніміз не?
   
2. 
   Кесінділерді векторлық формадан растрлыққа түрлендіру дегеніміз не?
   
3. 
   Қарапайым қадамды алгоритм дегеніміз не?.
   
4. 
   Түзу кесінділері үшін Брезенхем алгоритмі дегеніміз не?
   
5. 
   Әріптердің растрлық мазмұны дегеніміз не?
   

Жоспар:

• Jpeg сығуы

• Jpeg алгоритмі

• Mpeg сығуы

Jpeg сығуы

Сығу жоғалтулармен, бірақ күшті (20:1 – 25:1)

Jpg алгоритм болып табылмайды. Бұл сығу әдістерінің тұтастай бір жиыны.

Кодтау процесінде визуальды түрде байқау қиын болатын ақпарат алынып тасталады.

Jpg түсті және жартылай тонды фото бейнелерді кішірейту (сығу), басқа да күрделі графика үшін жасалған. Mpeg стандарты ішінде видеоны сығу үшін пайдаланылады.

Көлемі бейненің мазмұнына тәуелді. Сығу дәрежесі 25:1 құрайды, сапа жоғалтуы байқаусыз. Алғашқы файлдан ештеңе қалмайды.

Jpeg алгоритмі

Ол дискреттік косинус түрлендірулер (дкт) көмегімен кодтау схемасында негізделген.

Дкт әрқашан жоғалтулармен, бірақ минимальды жоғалтуларда жоғары сығу дәрежесін қамтамасыз етеді.

Jpeg схемасы көршілес пиксельдік мәндер арасындағы айырмашылық көп емес болатын көп түсті бейнелерды сығуда ғана қолданылады. Пиксельдік тереңдік >=5 бит түстік каналға : 65000 түстер.

Сығу процесі бөлінеді:

1. 
   бейнені оптимальды түстік кеңістікке түрлендіру
   
2. 
   пиксельдер топтарын орташаландыру арқылы субдискретизация
   
3. 
   дкс –ды бейненің мәліметтерінің артықтығын төмендету үшін қолдану.
   
4. 
   коэффициенттер блогын кванттау
   
5. 
   нәтижелік коэффициенттерді кодтау
   

Jpeg - ті кері ретпен декодтау.

Бейнені түрлендіру

Алгоритм түстік кеңістіктің кез-келген типіне негізделген әрбір бейнені кодтайды. Jpeg әрбір компонентті жеке-жеке YCB or YCBCR моделіне түрлендіреді, себебі онда керекті мыналарға қол жеткізіледі:

Y – жарық

CB,CR – түстілік

Түстілік компоненттерін субдискретизациялау

Адам көзінің ақпаратқа сезгіштігінің төмендігін пайдаланып, түстік каналдарға пиксельдер санын азайта отырып, жарықтық каналдары үшін пиксельдер санын өзгетусіз қалдырып.

Жалпы қабылданған форматта сығылмаған мәліметтер түскенде, яғни барлық түстік каналдар үшін бірдеу мүмкіндік болғанда, компрессор Jpeg түстік каналдар мүмкіндігін пиксельдер каналдарын орташаландыру жолымен азайтады. Жарық тық каналы толық мүмкіндікте (1:1).

Дкт 8*8 пиксельдердің кез-келген блогына қолданылады, кеністікті оның спектрлік берілуіне түрлендіреді. Спектрлік берілуде жоғары және төменгі жиілікті ақпаратты бөлуге болады, және жоғары жиіліктегі ақпаратты төменгі жиіліктегіге зиянсыз алып тастауға болады, себебі жоғары жиіліктегі ақпарат адам көзімен қабылданбайды.

Спектрлық берілуге әсер ете отырып, жүргізу сапасы мен сығу дәрежесі арасында баланстауға болады.

жүктеу/скачать 14,92 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: