СодержаниеСодержание
Содержание 2
1. Введение 3
1.1. Глоссарий 3
1.2. Описание предметной области 3
1.3. Неформальная постановка задачи 3
1.4. Обзор существующих методов решения 4
2. Требования к окружению 4
2.1. Требования к аппаратному обеспечению 4
2.2. Требования к программному обеспечению 4
2.3. Требования к пользователям 4
3. Функциональные требования 4
4. Спецификация данных 4
4.1. Описание формата файлов 4
5. Проект 5
5.1. Средства реализации 5
5.2. Модули и алгоритмы 5
5.3. Алгоритм архивации 6
5.4. Проект интерфейса 9
6. Реализация и тестирование 10
6.1. Характеристики реализации 10
6.2. Тестирование 10
Заключение 11
Список литературы 12Введение1. Введение
1.1. Глоссарий
Изображение – последовательность бит, представляющая визуальную информа-цию;
архиватор – программа занимающаяся сжатием и извлечением заархивированных файлов;
1.2. Описание предметной области
Вот уже на протяжении многих лет JPEG является настоящей "рабочей лошадкой" для сжатия изображений. За это время появилась масса грамотных реализаций этого стандарта: как программных, так и аппаратных. Создано множество электронных уст-ройств, поддерживающих JPEG. Написаны тысячи программ. Сегодня можно с уверен-ностью сказать, что JPEG стал стандартом де-факто. Бесспорно, этот алгоритм прост, быстр и красив. Но время идет, и все меняется. То, что устраивало нас вчера, сегодня уже кажется недостаточным. Всегда хочется большего.
К счастью, уже сегодня созданы и даже стандартизованы новые методы борьбы с "излишним весом" изображений. Речь, прежде всего, идет о новом стандарте JPEG2000. В отличие от своего предшественника, основанного на дискретном косинусном преоб-разовании, JPEG2000 использует дискретное вейвлетное преобразование и специаль-ный метод прогрессивного кодирования.
В данной отчете приведено описание двух вейвлетных преобразований: вейвлет-ного преобразования Баттерворта и вейвлетного преобразования Добеши 9/7. Послед-нее получило всемирную известность после того, как было взято за основу в новейшем стандарте сжатия изображений JPEG2000.
1.3. Неформальная постановка задачи
• сжимать файлы с изображениями, и выдавать сжатый файл;
• разжимать файлы и получать изображение;
• выводить помощь по используемому кодеку;
1.4. Обзор существующих методов решения
На данный момент существует множество различных форматов сжатия изображе-ний. Из них только один построен на вейвлет преобразованиях, это JPEG2000. Сравним формат JPEG2000 с его предшественником, форматом JPEG, основанном на дискрет-ном косинусном преобразовании.
2. Требования к окружению
2.1. Требования к аппаратному обеспечению
Компьютер должен иметь процессор не ниже Pentium II. Так же он должен иметь память не ниже 64 Mb.
2.2. Требования к программному обеспечению
На компьютере должна быть установлена одна из следующих операционных сис-тем: Windows 95/98/Me/NT/2000/XP.
2.3. Требования к пользователям
Пользователь должен уметь работать с командной строкой.
3. Функциональные требования
Архиватор должен предоставлять пользователю следующие действия:
• Сжимать файлы с изображением;
• Реконструировать изображение из сжатого файла;
• Выводить помощь по используемому архиватору;
4. Спецификация данных
4.1. Описание формата файлов
Все файлы сжатого изображения содержат последовательность бит.
Формат файла:
Первые 2а байта: заголовок (Ti), ширина исходного изображения(2 байта), высота исходного изображения(2 байта), поток данных.
5. Проект
5.1. Средства реализации
В качестве инструментального средства для реализации системы была выбрана среда Microsoft Visual С++ 6.0, с удобным интерфейсом, упрощающим и ускоряющим разработку программного продукта.
5.2. Модули и алгоритмы
В состав системы входят одиннадцать модулей.
Краткое описание модулей приведено в табл. 1
Табл. 1. Краткое описание модулей
Модуль Описание
ari
bitio Арифметический кодер
daub97 Алгоритм Добеши
butterwoth Алгоритм Баттерворта
color Преобразование из RGB в YCbCr и обратно
tilib Обеспечивает взаимодействие всех модулей.
pbm Поддержка PPM и PBM изображений
spiht
nodelist Алгоритм SPIHT
errcodes Коды ошибок
ticodeс Взаимодействие с пользователем
Рисунок 1. Взаимодействие модулей при архивации.ЛитератураСписок литературы
[1] В. А. Желудев, А. Б. Певный. Вейвлетное преобразование Баттерворта и его реализация при помощи рекурсивных фильтров // Ж. вычисл. мат. и матем. физ. 2002. Т. 42. N 4. С. 571-582.
[2] В. А. Кирушев. Быстрый алгоритм сжатия изображений // Вестник молодых ученых. Прикладная математика и механика. 1997(1). С. 4-10.
[3] Д. Ватолин. Методы сжатия данных. http://www.compression.graphicon.ru
[4] В. А. Желудев. Статьи http://www.cs.tau.ac.il/~zhel
[5] А. В. Симаков. Код Хаффмана.
[6] А. П. Петухов. Биортогональные базисы всплесков с рациональными масками и их приложения // Труды СПбМО. 1999. Т. 7. С. 168-193.
|
