Метод сжатия цифровых полутоновых изображений на основе цепей маркова с несколькими состояниями
- Авторы: Петров Е.П.1, Харина Н.Л.2, Ржаникова Е.Д.1
-
Учреждения:
- Вятский государственный университет, г. Киров
- Вятский государственный университет
- Выпуск: Том 14, № 3 (2014)
- Страницы: 159-167
- Раздел: УПРАВЛЕНИЕ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАТИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/2084
- DOI: https://doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-3(45)-159-167
- ID: 2084
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В работе представлена математическая модель (ММ) цифрового полутонового изображения (ЦПИ) на основе двумерной цепи Маркова с несколькими состояниями, исследована её адекватность реальным изображениям. На основе ММ разработан метод сжатия ЦПИ. Метод предусматривает разделение ЦПИ на разрядные двоичные изображения с последующим объединением в плоскости по два разряда. Каждая плоскость рассматривается как двумерный случайный марковский процесс с несколькими (N = 4) состояниями. На основе теории условных марковских процессов осуществляется предсказание элементов плоскости. Все неверно предсказанные элементы помещаются в битовый поток и служат опорными для восстановления изображения. Для плоскостей, содержащих младшие разряды, предварительно осуществляется выделение областей, содержащих фон, близкий по структуре к белому гауссовскому шуму (БГШ), хранение этих областей не осуществляется, они заполняются выборками БГШ при восстановлении. По своей эффективности метод не уступает известным методам сжатия, основанным на дискретно-косинусном или вейвлет-преобразовании, не содержит вычислительных операций, позволяет работать с многоразрядными изображениями (8 и более) без увеличения времени сжатия за счёт параллельной обработки плоскостей.
Об авторах
Е. П. Петров
Вятский государственный университет, г. Киров
Автор, ответственный за переписку.
Email: EPetrov@mail.ru
Доктор технических наук, профессор
Заведующий кафедрой радиоэлектронных средств
РоссияН. Л. Харина
Вятский государственный университет
Email: Natal_res@mail.ru
Кандидат технических наук
Доцент кафедры радиоэлектронных средств
РоссияЕ. Д. Ржаникова
Вятский государственный университет, г. Киров
Email: lavrova_elena@bk.ru
Аспирант
РоссияСписок литературы
- Шведов А.С. О методах Монте-Карло с цепями Маркова // Экономический журнал ВШЭ. 2010. Т. 14, № 2. С. 227-243.
- Куени Джон Дж., Снелл Дж. Лори, Кнепп Антони У. Счетные цепи Маркова; пер. с англ. М.: Наука, 1987. 416 с.
- Metropolis N., Rosenbluth A.W., Rosenbluth M.N., Teller A.H., Teller E. Equation of State Calculations by Fast Computing Machines // Journal of Chemical Physics. 1953. No. 21. P. 1087-1092. doi: 10.2172/4390578
- Gelfand A.E., Smith A.F.M. Sampling-based Approaches to Calculating Marginal Densities // Journal of the American Statistical Association. 1990. No. 85. P. 398-409. doi: 10.2307/2289776
- Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М.: Сов. радио, 1977. 488 с.
- Петров Е.П., Харина Н.Л., Ржаникова Е.Д. Модель цепи Маркова с несколькими состояниями // Сб. тр. X Международ. НТК «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии» ФРЭМЭ'2012. Книга 1. Владимир, 2012. C. 211-215.
- Петров Е.П., Харина Н.Л., Ржаникова Е.Д. Метод сжатия цифровых полутоновых изображений на основе цепей Маркова с несколькими состояниями // Сб. науч. трудов 15 Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение – DSPA-2013». М.: РНТОРЭС имени А.С. Попова, 2013. С. 132-135.