Метод сжатия изображений в телекоммуникационных системах на основе смешанного полиадического кодирования

Abstract

RU: В диссертации приведено решение научной задачи, состоящей в обеспечении снижения суммарного времени на обработку и передачу изображений с заданной мерой достоверности. Требования к обеспечению безопасности функционирования сложных систем приводят к необходимости своевременного обеспечения диспетчерских центров, различных уровней управления, достоверной и наглядной информацией. Поскольку наибольшей информативностью и наглядностью обладают видеоданные, расширяется доля видеоинформационного взаимодействия. Однако видеоданные имеют большие объемы, поэтому не обеспечивается своевременное доведение видеоинформации до оператора. В работе проведена классификация и анализ существующих форматов и методов сжатия использующихся при обработке видеоданных. На основе проведенного анализа были выявлены недостатки существующих методов сжатия и определены пути дальнейшего повышения их эффективности. В диссертационной работе разработаны: 1. Метод сжатия изображений на основе полиадического кодирования массивов цветовых координат и длин серий за счет представления массивов длин серий в смешанном полиадическом пространстве. Это позволяет дополнительно повысить степень сжатия массивов длин серий в результате сокращения комбинаторной избыточности, вызванной снижением количества разрешенных комбинаций, а также упростить аппаратные и программные реализации метода сжатия. 2. Рекуррентное кодирование массивов цветовых координат серий в разностном полиадическом пространстве. Данное кодирование позволяет выделить коррелируемые области массивов цветовых координат и уменьшить количество разрядов на представление служебной информации. 3. Способ упаковки массивов служебных данных в разностном полиадическом пространстве, который учитывает неравномерность динамических диапазонов массивов служебных данных. 4. Метод восстановления изображений без внесения погрешности на основе декодирования смешанных полиадических кодов массивов цветовых координат и длин серий с учетом гибкого выбора начального уровня обработки. Это позволило дополнительно повысить коэффициент сжатия изображений и сократить время доведения информации в телекоммуникационных системах. Созданные методы сжатия и восстановления изображений без потери качества на основе устранения комбинаторной избыточности, доведенные до программно – аппаратных реализаций, позволяют обеспечить коэффициент сжатия в среднем от 2,2 до 67 раз, в зависимости от степени насыщенности изображений мелкими деталями. Рекуррентное смешанное полиадическое кодирование, представленное в виде способов и алгоритмов, позволяет снизить время на обработку относительно постолбцового кодирования в среднем до 15%. Предложенные методы, по сравнению с известными методами, сокращают суммарное время обработки и передачи видеоданных. Для сжатия, передачи и восстановления изображений размером 1024×768 элементов, скорости передачи в канале связи (бит/с) и средней скорости выполнения машинных операций (м.о./с), требуется в сред-нем от 0,19 до 3 секунд в зависимости от класса и характеристик изображения.