Συμπιεστική δειγματοληψία & συμπίεση εικόνας

Abstract

Η διαδικασία συμπίεσης αποτελεί την πιο συνήθη μέθοδο για την αποθήκευση και μεταφορά εικόνων στις σύγχρονες εφαρμογές. Με αυτό δεδομένο, οι αλγόριθμοι που υπάρχουν για την συμπίεση εικόνας μπορούν να μειώσουν τον όγκο των δεδομένων κάνοντας τα συστήματα τα οποία λαμβάνουν δεδομένα, όπως είναι για παράδειγμα συστήματα που λαμβάνουν εικόνες υψηλής ανάλυσης περισσότερο εφικτά στη λειτουργία τους. Αν και έχουν εκπονηθεί αρκετές μελέτες που αφορούν την συμπίεση εικόνας η ουσία στο θέμα αυτό παραμένει αμετάβλητη. Μετασχηματίζεται μία εικόνα σε μία κατάλληλη βάση και εν συνεχεία κωδικοποιείται μόνο οι σημαντικοί συντελεστές της. Ουσιαστικά, το πρόβλημά ανάγεται στην εύρεση ενός καλού μετασχηματισμού. Η παρούσα διπλωματική αναφέρεται στον προαναφερθέντα μετασχηματισμό. Οι αλγόριθμοι συμπίεσης εικόνας μετατρέπουν τις εικόνες υψηλής ανάλυσης σε σχετικά μικρά τμήματα ροής δεδομένων, ενώ παράλληλα, τα σημαντικά στοιχεία της εικόνας παραμένουν αμετάβλητα. Το ερώτημα που ανακύπτει είναι εάν υπάρχει κάποιος τρόπος να δημιουργήσουμε συμπίεση δεδομένων άμεσα και κατά τη διάρκεια λήψης των δεδομένων αυτών. Η απάντηση είναι σαφέστατα ναι, αυτό υλοποιεί η συμπιεστική δειγματοληψία (Σ.Δ.). Με την παρούσα διατριβή προσεγγίζεται αρχικώς θεωρητικά η νέα αυτή έννοια και εν συνεχεία, η προσέγγισή αυτή εκτείνεται με ακρίβεια και σαφήνεια στο μαθηματικό υπόβαθρο που απαιτείται για την καλλίτερη κατανόησή της. Μετά την προαναφερθείσα προσέγγιση παραθέτονται κάποια παραδείγματα που αφορούν την συμπιεστική δειγματοληψία και τα αποτελέσματά της. Τέλος, με το λογισμικό που έχει κατασκευαστεί και με τη χρήση κατάλληλου αλγόριθμου συμπιεστικής δειγματοληψίας μπορεί φανεί ξεκάθαρα πως λειτουργεί και τι αποτελέσματα παράγει σε ότι έχει να κάνει τόσο με το μέγεθος αρχικής και τελικής εικόνας όσο και με την πολυπόθητη ποιότητά αυτής. Κάποια από τα αποτελέσματα, όπως και οι αντίστοιχες μετρήσεις τους, παρατίθενται στο τέλος της παρούσης προς κρίση του αναγνώστη.