Nén ảnh phân đoạn

Fractal Image CompressionNeùn aûnh phaân ñoaïn Ñeà taøi nghieâng cöùu veà quaù trình neùn aûnh phaân ñoaïn cho caû aûnh GrayScale vaø aûnh maøu RGB Vieát chöông trình öùng duïng Neùn aûnh phaân ñoaïn laø gì ? Laø quaù trình phaân chia hình aûnh thaønh caùc vuøng nhoû hôn . Keá ñeán tìm moät IFS cho töøng vuøng töông öùng vaø löu tröõ vaøo file . IFS – Iterated Function Systems ? IFS laø moät taäp caùc aùnh xaï hoäi tuï ( contractive ) söû duïng caùc chuyeån ñoåi affine ñeå bieán ñoåi hình aûnh thaønh coâng thöùc . AÙnh xaï laø hoäi tuï khi noù laøm giaûm ñi khoaûng caùch : khoaûng caùch giöõa ƒ(x) vaø ƒ(y) thì nhoû hôn khoaûng caùch giöõa hai ñieåm x vaø y . IFS – Ví Duï Haøm ƒ(x) = x/2 . Khôûi ñaàu vôùi moät giaù trò x0=1thì haøm seõ hoäi tuï veà 0 . x1 = ƒ(x0) = 1/2 x2 = ƒ(ƒ(x0)) = 1/4 . … xn = ƒ(…(ƒ(x0))…) ≈0 . Löôïc ñoà maõ hoùa Fractal Goàm 4 böôùc : Böôùc 1 : Phaân ñoaïn – partition . Böôùc 2 : Taïo Domain Block Pool . Böôùc 3 : Chuyeån ñoåi affine . Böôùc 4 : Löôïng töû hoùa . Phaân Ñoaân . Create Domain Block Pool Chuyeån ñoåi affine Löôïng töû hoùa FRC file TGA file Böôùc 1 : Söï Phaân Ñoaïn . Laø vieäc phaân chia hình aûnh thaønh caùc range (vuøng) khoâng choàng laáp vaø bao phuû toaøn boä hình aûnh . Caùc range thöôøng ñöôïc phaân chia thaønh hình vuoâng , hình chöõ nhaät hoaëc tam giaùc vôùi kích thöôùt tuøy yù , thöôøng laø 4x4 , 4x8 … Böôùc 2 : Domain Block Pool Laø nhöõng vuøng chöùa caùc Domain (mieàn) . Domain laø nhöõng mieàn gioáng vôùi range nhöng coù kích thöôùt lôùn hôn ( thöôøng laø gaáp 2 laàn ) ñeå chaéc raèng söï aùnh xaï töø Domain sang Range laø hoäi tuï . Böôùc 2 (tt) : Taïo Domain Block Pool Baèng caùc tröôïc moät cöûa soå coù kích thöôùc 2Bx2B ,boû qua δ pixel töø traùi qua phaûi vaø töø treân xuoáng döôùi . Ví duï : aûnh 256x256 , δ=4 , B=4 thì ta coù: Töùc laø ta coù 65x65 khoái Domain trong moät Domain Block Pool . Böôùc 3 : Chuyeån ñoåi Affine Vôùi moät caëp range vaø domain töông öùng khôùp nhaát , ta söû duïng haøm Nghóa laø töông öùng vôùi moät Domain thöù i coù toïa ñoä (x,y) vaø ñoä choùi laø z thì seõ laø : ai,j , di,j : xaùc ñònh caùc thaønh phaàn hình hoïc . ci , bi : theå hieän ñoä töông phaûn vaø ñoä saùng . Böôùc 3 : Chuyeån ñoåi Affine.(tt) Ñeå phöông trình hoäi tuï thì ci<1 ( nghóa laø caùc chuyeån ñoåi seõ hoäi tuï ôû ñoä töông phaûn ) . Khi ñoù , phöông trình seõ coù nghieäm duy nhaát : Böôùc 4 : Löôïng töû hoùa . Sau khi chuyeån ñoåi affine , ta seõ tieán haønh löôïng töû hoùa cho caùc thoâng tin caàn thieát ñeå löu vaøo file . Löôïng töû hoùa laø quaù trình laøm giaûm ñi soá bit caàn löu tröõ . Ví duï nhö ñoái vôùi thaønh phaàn hình hoïc ai,j vaø di,j . Chæ coù 8 khaû naêng cho thaønh phaàn naøy laø quay 4 vaø ñoái xöùng 4 . Cho neân chæ caàn 3 bit ñeå maõ hoùa chuùng . Ñoä Ño . Ñeå so saùnh giöõa Domain vaø Range , ta söû duïng ñoä ño RMS – Root Mean Square . Nhöng ñeå ñôn giaûn , ta thay RMS baèng toång sai soá bình phöông , traùnh ñöôïc quaù trình laáy caên thöùc : Löôïc Ñoà Giaûi Maõ Fractal Boä Giaûi Neùn FRC file Laëp i Laàn TGA file Naïp FRC file . Ñoïc caùc chuyeån ñoåi affine . Khôûi taïo laïi caùc Range baèng Pixel . Laëp laïi i laàn ( thöôøng töø 6 – 10 laàn ) ñeå phöông trình hoäi tuï . Ghi vaøo TGA file . Maõ Hoùa Cho AÛnh Maøu . AÛnh maøu RGB bao goàm 3 thaønh phaàn : Ñoû , Xanh laù caây vaø Xanh döông . Vì theá , ta söû duïng löôïc ñoà maõ hoùa cho moãi thaønh phaàn maøu rieâng bieät . Ví duï nhö ñoái vôùi maøu ñoû , ta phaân chia thaønh caùc Range , tìm Domain maøu ñoû töông öùng trong hoà khoái Domain ñoû , chuyeån ñoåi affine vôùi haøm töông öùng vaø ghi vaøo file . Ñoái vôùi 2 maøu coøn laïi cuõng laøm töông töï . Thöû Nghieäm . Keát quaû thöû nghieäm Keát Luaän . Maëc duø coù tæ soá neùn khaù thuyeát phuïc nhöng chöông trình toû ra khaù chaäm so vôùi caùc giaûi thuaät neùn töông töï . Môùi giaûi quyeát ñöôïc vôùi caùc file TGA . Chöông trình chöa tích hôïp ñöôïc vôùi caùc giaûi thuaät neùn vaên baûn vaø aâm thanh . Keát Luaän (tt) .Höôùng phaùt trieån . Taêng toác chöông trình baèng vieäc caûi tieán giaûi thuaät vaø söû duïng ngoân ngöõ laäp trình thích hôïp hôn nhö Matlab . Môû roäng cho caùc file khaùc nhö *.bmp , *.raw … Tích hôïp chöông trình vôùi caùc giaûi thuaät neùn vaên baûn vaø aâm thanh ñeå taïo thaønh moät chöông trình neùn hoaøn chænh . Xin Chaân Thaønh Caûm Ôn