Методы без потерь информации

1. Метод Хаффмана. Этот метод особенно пригоден для обработки текстовой информации. Идея этого метода состоит в том, что частота встречаемости разных знаков разная. Мы можем по-разному использовать информацию. Например, для кодирования буквы А мы используем 2 бита информации, а для Щ – 8 бит. Страница будет содержать гораздо меньше информации, чем, если бы мы использовали все 8 бит для всех букв.
2. Метод LZW – (фамилии трех ученых – Зив, Вельм и Лимпель) – метод словаря блоков информации. Во многих изображениях существуют целые блоки информации, которые повторяются. Программа, видя, что блоки повторяются, кодирует их, а в процессе развертки выдает или записывает их блоками, а затем выдает блоки и информацию, где нет повторения, а затем выдает ссылки на тот или иной блок, указав его размеры. В этом методе возможное сжатие сильно зависит от семантики изображения, а также и от оригинала.
3. Метод кодирования длин серий. Также – производя строчную развертку сигнала, в этой строке идет строчная развертка сигнала. (Стена – одна и та же) Мы можем записывать первый пиксель и указать, сколько раз он повторяется. Затем – в конце указываем, что кончился. Затем с другим пикселем – точно также. При воспроизведении подставляется истинное значение сигнала.

Эти методы, как правило, дают около50% сжатия информации.

Методы сжатия с потерями информации

1. Сжатие по JPG (группа ученых предложила – Joins Point Expert Group). Этот метод сжатия, которое базируется на дискретном косинусном преобразовании, преобразовании Фурье. В массиве информации выделяется элемент 8:8 пикселей – квадрат-матрица. И дальше производится двумерное преобразование.

В результате мы получаем таблицу из дискретного преобразования.

Мы устраняем или ослабляем высокочастотные составляющие. Мы можем восстановить этот сигнал, но информацию мы частично теряем, но она нам не очень-то и нужна. В настоящее время ведутся разработки таких преобразований, как JPG2000 – на основе WIWLET.

Система на основе фронтальных преобразований. В системе мы выделяем элемент (фрактал), который служит “кирпичиком” и постоянным его повторением воссоздают все изображение.

Все эти методы или уже используются или будут использоваться в ближайшее время.

Системы обработки, их возможная структура и преобразования информации в этой системе.

Системы обработки, в зависимости от их структуры и производимых преобразований информации подразделяются на две группы:

- системы форматной обработки – суть этих систем заключается в том, что производится одновременная обработка информации (фотоаппарат, некоторые виды сканнеров)

- системы поэлементной обработки – суть этих систем заключается в том, что мы создаем некую последовательность сигналов, которые последовательно и обрабатываются; производится последовательная обработка сигналов.

Если мы имеем систему с волоконной оптикой, которая объединена в матрицу:

И потом мы эти элементы передаем по оптическому волокну, у каждого из которого есть свой процессор, который их и обрабатывает.

Система поэлементной обработки можно разделить на систему считывания (сканнер) и систему регистрации (записи). Между системой считывания и системой регистрации существует связь. Эта связь может быть одноканальной или многоканальной.

Система считывания – может быть одноапертурной – выделяется один элемент изображения (одновременно) и далее происходит считывание изображения путем сканирования.

Одноапертурное считывание со сканированием.

Может осуществляться многоапертурное считывание – одновременно считывается системой апертур методом коммутации или сканирования.

Многоапертурное считывание со сканированием.

Система многоапертурного сканирования – одновременное получение сигналов по всей площади изображения, а потом последовательно считывается все изображение, после чего производится последовательная коммутация - считывание сигнала со всей матрицы.

Системы записи

Одноэлементные системы записи – производится запись сканированного изображения – выделяется один элемент, который постепенно – по строке и по кадру записывает все изображение.

Многоэлементные системы записи – строка записывается одновременно, но необходимо сканировать по кадру.

Система без сканирования – все изображение разбивается на кадры и записывается. Нужен многолучевой матричный источник излучения.