| Третья всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» Москва, ИКИ РАН, 14-17 ноября 2005 г. Сборник тезисов конференции |
||
Модификация метода усеченного блочного кодирования для использования его при сжатии изображений в задачах дистанционного зондирования Земли
|
||
| Книжный И.М. | ||
| Институт космических исследований РАН
|
||
| 117997, Москва, Профсоюзная, 84/32,
E-mail: kim@mx.iki.rssi.ru, тел. (095) 333-13-01 |
||
| Метод усечённого блочного кодирования (block truncation coding, BTC), первоначально разработанный для кодирования двухуровневых чёрно-белых изображений, может быть с успехом применён и для сжатия полутоновых изображений (как чёрно-белых полутоновых, так и цветных).
Классический метод BTC чрезвычайно прост: изображение разбивается на непересекающиеся прямоугольные блоки, для каждого блока вычисляются среднее значение яркостей пикселов и дисперсия, затем пикселы блока делятся на две группы – надпороговые, яркость которых превышает вычисленное среднее, и подпороговые. Для того, чтобы можно было установить, к какой группе принадлежит кодируемый пиксел, передаётся (кодируется) бинарная матрица, кроме того, передаются вычисленные среднее и дисперсия, используемые для восстановления блока при декодировании. К несомненным достоинствам метода, делающим его особенно привлекательным для использования в задачах дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), относятся высокая устойчивость к шумам в канале, постоянная битовая скорость на выходе кодера, отсутствие необходимости в выравнивающем выходном буфере, а также простота реализации (менее 10 элементарных операций на кодируемый пиксел изображения). Однако, специфические искажения, привносимые классической реализацией BTC в сжимаемые изображения (искажения границ объектов, появление ложных контуров), препятствуют практическому использованию метода. Проведённый анализ классического BTC показал, что выбор в качестве порогового значения средней яркости блока не обеспечивает минимизации среднеквадратической ошибки. Были предложены альтернативная методика выбора порога и отличная от классической процедура восстановления блока по бинарной матрице, синтезирован набор согласованных фильтров для использования при кодировании и восстановлении изображений, что позволило значительно уменьшить среднеквадратическую ошибку восстановления (MSE). Приведённые результаты тестирования модифицированного BTC на серии типичных изображений ДЗЗ продемонстрировали сокращение MSE в 2.5-5 раз и практически полное отсутствие на восстановленных изображениях характерных для классической BTC артефактов. |
||
|