Сжатие данных при передаче изображений

Курсовой проект по дисциплине

"Сжатие данных при передаче изображения"

Содержание

1. Общие сведения о системах факсимильной связи

2. Адресно-позиционное кодирование

3. Описание алгоритма программы сжатия и восстановления изображения по методу АПК

4. Программа, реализующая сжатие и восстановление изображения по методу АПК

5. Пример сжатия двухградационного черно-белого изображения по методу АПК

1. Общие сведения о системах факсимильной связи

Техника факсимильной связи, позволяющая передавать изображения, была изобретена в 1843 г. – за 60 лет до изобретения пишущей машинки и за 138 лет до появления IBMPC!

В течение многих лет факсимильная связь не находила широкого применения из-за отсутствия эффективных коммуникационных инфраструктур. В 20-е гг. нашего столетия факсимильная связь стала в большей степени использоваться службами новостей для передачи фотографий (фототелеграф). Факсимильная связь по-прежнему является предпочтительным методом передачи карт погоды в отдаленные места и на суда в море. Техника факсимильной связи, используемая для этих целей сегодня, осталась практически в неизменном виде.

Старые факсимильные аппараты были неудобны в работе и довольно дороги. За последнее десятилетие снижение стоимости и усовершенствование аппаратных средств выдвинули факсимильную связь в ряд основных коммерческих средств связи.

При всей своей сложности, передача данных есть просто передача чисел. Например, чтобы передать страницу текста, символы этого текста кодируются в последовательность числовых величин, передаваемых по каналу связи, а затем декодируются обратно в символы для обработки на приемной стороне канала.

Однако при факсимильной связи передача информации осуществляется несколько иначе. В этом случае кодируются не отдельные символы сообщения, а целая страница, которая рассматривается как одно изображение. Сигнал, передаваемый по каналу связи, представляет картину распределения черных и белых областей, формирующих изображение. На приемной стороне канала факсимильная копия исходной страницы (оригинала) воспроизводится путем прорисовывания изображения в соответствии с принятым сигналом.

Передача страницы, текста методом факсимильной связи занимает больше времени, чем передача того же самого текста как блока данных (последовательности символов). На передачу текста, который содержит 60 строк по 80 символов в каждой строке со скоростью 9600 бит/с требуется 5 секунд. На передачу той же страницы с использованием современного факсимильного оборудования потребовалось бы 60 секунд, но факсимильная связь имеет определенные преимущества по сравнению с простой передачей данных, которые компенсируют увеличение времени, затрачиваемого на передачу. Самое главное преимущество – возможность передачи графических изображений. Факсимильная связь позволяет также передавать печатный текст без повторного ввода с клавиатуры.

Факсимильные аппараты общего назначения согласно МККТТ подразделяются на четыре основные группы:

1) аппараты со временем передачи страницы формата А4 (210х297 мм) по телефонной сети с разрешающей способностью 4 лин/мм в пределах 6 мин;

2) аппараты, обеспечивающие передачу в указанных условиях в течение 3 мин;

3) аппараты, использующие средства цифровой обработки сигнала с целью сокращения избыточности и обеспечивающие время передачи менее 1 мин,

4) аппараты, предназначенные для использования на сетях передачи данных, а также на телефонной сети.

Факсимильный способ передачи информации заключается в:

1) формировании элементарных площадок на поверхности оригинала развертывающим элементом передающего аппарата. Размер элементарных площадок вдоль строки развертки определяет разрешающую способность аппарата, а размер в направлении, перпендикулярном строке развертки, определяет плотность развертки факсимильного изображения;

2) развертке оригинала развертывающим устройством на передаче, заключающейся в перемещении развертывающего элемента по поверхности носителя записи. Развертка осуществляется по строкам и по кадру. В плоскостных развертках, как правило, развертка по строкам осуществляется за счет перемещения развертывающего элемента, а развертка по кадру – за счет поступательного движения развертываемой поверхности. В барабанных развертках движение по строке и кадру производится в результате одновременного вращения и поступательного перемещения вдоль оси вращения развертывающего барабана с изображением. Нормируемые параметры развертки – скорость, направление, шаг и плотность, модуль и коэффициент взаимодействия, формат документа. Устройства развертки, развертывающий элемент и фотоэлектрический преобразователь составляют анализирующее устройство передатчика;

3) преобразовании оптических плотностей элементарных площадок оригинала во временную последовательность электрических сигналов с помощью фотоэлектрических преобразователей благодаря их способности реагировать на отличия яркостей поверхности подложки оригинала от знаков, нанесенных на подложку таким образом, чтобы получить требуемые величину и разность уровней видеосигнала подложки и знаков. Фотоэлектрические преобразователи фотофаксимильной аппаратуры должны обеспечивать пропорциональную зависимость амплитуды выходного сигнала от яркости изображения;

4) обработке и преобразовании факсимильного сигнала