Áp dụng một số kỹ thuật nén ảnh cho truyền dữ liệu ảnh động qua mạng (tt)

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - TRẦN VƯƠNG NGUYÊN ÁP DỤNG MỘT SỐ KỸ THUẬT NÉN ẢNH CHO TRUYỀN DỮ LIỆU ẢNH ĐỘNG QUA MẠNG MÃ SỐ: 60.48.15 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Ngơ Quốc Tạo TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2011 MỞ ĐẦU Trong thời đại phát triển ứng dụng công nghệ thông tin nay, việc truyền hình ảnh động qua mạng ngày có nhiều ứng dụng Khi trị truyện với người bạn qua mạng, nhìn thấy người bạn đó, tham gia họp trực tuyến, nhìn thấy thành viên khác họp, bác sĩ tham gia theo dõi đạo ca mổ quan trọng mà khơng có điều kiện có mặt trực tiếp – bất chấp khoảng cách mặt địa lý Với phát triển Internet, ngành cơng nghiệp truyền hình có thêm phương tiện để truyền tải nội dung tới người xem Tất điều dựa sở truyền liệu ảnh động Một yếu tố quan trọng truyền hình ảnh chuyển động động vấn đề đường truyền Nguyên truyền hình ảnh động, phải truyền liên tục hết khung hình đến khung hình khác với tốc độ cao để đảm bảo hình ảnh liên tục Để giải vấn đề này, giải pháp đơn giản tốn thực nén hình ảnh trước truyền 3 Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐỊNH DẠNG ẢNH PHỔ BIẾN 1.1ĐỊNH DẠNG ẢNH BMP 1.1.1 Giới thiệu lịch sử phát triển Định dạng tập tin BMP, biết đến với tên gọi tập tin ảnh Bitmap định dạng tập tin Bitmap độc lập với thiết bị (DIB), định dạng tập tin ảnh đồ họa Raster dùng để lưu trữ hình ảnh số, độc lập với thiết bị hiển thị 1.1.2 Cấu trúc tập tin 1.1.1.1 Cấu trúc chung Tập tin ảnh bitmap bao gồm phần tiêu đề cấu trúc có kích thước cố định miêu tả đặc điểm tập tin ảnh Các phiên BMP khác có phần tiêu đề khác 1.1.1.2 Lưu DIB nhớ Một tập tin ảnh Bitmap nạp vào nhớ trở thành cấu trúc liệu DIB - thành phần quan trọng Windows GDI API Các cấu trúc liệu DIB nhớ gần giống với định dạng tập tin BMP, khơng chứa 14 byte Tiêu đề tập tin bitmap bắt đầu với Tiêu đề DIB 1.1.1.3 Tiêu đề tập tin bitmap Các byte phần bắt đầu tập tin sử dụng để xác định tập tin Một ứng dụng đọc phần bắt đầu để đảm bảo tập tin thực tập tin BMP không bị lỗi Hai byte định dạng tập tin BMP ký tự ‘B’, sau ký tự ‘M’ bảng mã 1-byte ASCII 4 Tiêu đề DIB (Tiêu đề Thông tin bitmap) 1.1.1.4 Các byte báo cho ứng dụng thơng tin chi tiết hình ảnh sử dụng để hiển thị hình 1.1.1.5 Bảng màu Bảng màu (còn gọi Palette) lưu trữ tập tin ảnh BMP sau Tiêu đề tập tin BMP DIB (và sau ba mặt nạ màu R, G, B sử dụng tùy chọn BI_BITFIELDS BITMAPINFOHEADER) Vì vậy, vị trí kích thước BITMAPFILEHEADER cộng với kích thước tiêu đề DIB (cộng thêm 12 byte cho ba mặt nạ bit) Số lượng mục bảng màu 2n số nhỏ quy định phần Tiêu đề Thông thường, mục bảng màu cần byte theo thứ tự B, G, R, 0x00 1.1.1.6 Lưu trữ Pixel Các bit dùng để thể Pixel đóng gói thành hàng Kích thước hàng bội số byte Khi hình ảnh có chiều cao lớn (Pixel), có nhiều hàng lưu trữ liên tục tạo thành mảng Pixel Tổng số byte cần thiết để lưu trữ mảng Pixel hình ảnh có Số Bit Pixel (bpp) n, với 2n màu, tính dựa làm trịn lên kích thước hàng bội số byte 1.1.1.7 Mảng Pixel (dữ liệu bitmap) Mảng Pixel khối DWORD 32 bit mô tả điểm ảnh hình ảnh Thơng thường pixel lưu trữ theo thứ tự quét từ góc bên trái, từ trái sang phải từ lên Ban đầu, độ sâu màu 1, 4, 8, 24 bpp, nhiên cho phép định đạng với 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32 bpp 5 Nếu bitmap 24 bit màu có độ rộng 1, cần byte liệu cho hàng (R, G, B) byte đệm Nếu độ rộng có byte đệm, có byte đệm, khơng cần byte đệm 1.1.1.8 Định dạng Pixel Khi tập tin hình ảnh bitmap lưu đĩa nhớ, điểm ảnh định nghĩa số bit (1bit, 2bit, 4bit, 16bit, 24bit, 32bit) 1.1.3 Ứng dụng Sự đơn giản định dạng BMP, với phổ biến hệ điều hành Windows, cộng thêm với việc miễn phí quyền, thực tế cho thấy hiệu việc chụp tài liệu, làm cho trở nên phổ biến hầu hết chương trình xử lý ảnh làm việc với BMP 1.2ĐỊNH DẠNG ẢNH PNG 1.2.1 Giới thiệu lịch sử phát triển Portable Network Graphics (PNG) phương thức mã hóa định dạng hình ảnh sử dụng thuật tốn nén không liệu PNG tạo để cải tiến thay định dạng GIF (Graphics Interchange Format) định dạng tập tin hình ảnh khơng u cầu quyền PNG hỗ trợ hình ảnh dựa bảng màu (24 bit RGB 32 bit RGBA), ảnh xám (có khơng có kênh alpha), ảnh RGB (có khơng có kênh alpha) 1.2.2 Cấu trúc tập tin 1.2.2.1 Tiêu đề tập tin Mỗi tập tin PNG khởi đầu byte ký hiệu, mang giá trị theo hệ Hexa 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A (hệ Decimal 137 80 78 71 13 10 26 10) 1.2.2.2 Các khối tập tin Ngay sau phần tiêu đề tập tin đến loạt khối, khối chứa số thơng tin hình ảnh Mỗi khối xác định quan trọng hay phụ trợ, chương trình xử lý gặp khối phụ trợ bỏ qua Các khối lưu trữ dựa sở lớp cấu trúc, thiết kế cho phép định dạng tập tin PNG mở rộng trì khả tương thích với phiên cũ Một khối bao gồm: mô tả chiều dài (4 byte), loại tên khối (4 byte), liệu (một chuỗi byte), mã kiểm tra CRC (4 byte) Phần loại tên khối chứa byte tương đương ký tự chữ bảng mã ASCII Các chữ cung cấp thông tin chất khối 1.2.2.3 Độ sâu màu Hình ảnh PNG sử dụng bảng màu lập mục tạo thành từ nhiều kênh (số giá trị trực tiếp đại diện cho số lượng điểm ảnh) Khi có nhiều kênh hình ảnh tất kênh có số bit phân bổ cho điểm ảnh (được gọi độ sâu bit kênh) 1.2.2.4 Độ suốt hình ảnh PNG cung cấp lựa chọn suốt Với hình ảnh màu thực màu xám, giá trị điểm ảnh xác định suốt kênh alpha thêm vào (cho phép tỷ lệ phần trăm độ suốt sử dụng) 1.2.3 Ứng dụng PNG sử dụng rộng rãi mạng internet hỗ trợ tính suốt, sử dụng thuật tốn nén không liệu 7 1.3ĐỊNH DẠNG ẢNH JPG 1.3.1 Giới thiệu lịch sử phát triển JPEG phương pháp nén liệu thường sử dụng cho nhiếp ảnh kỹ thuật số Mức độ nén điều chỉnh, cho phép lựa chọn cân kích thước lưu trữ chất lượng hình ảnh Thơng thường tỷ lệ nén 10:01, JPEG có chất lượng hình ảnh mang lại cảm nhận gần không khác so với ảnh gốc 1.3.2 Cấu trúc tập tin 1.3.2.1 Phần mở rộng tên tập tin JPEG Phần mở rộng tên tập tin phổ biến cho tập tin sử dụng phương pháp nén JPEG jpg, jpeg, jpe, jfif jif sử dụng 1.3.2.2 Hồ sơ màu Nhiều tập tin JPEG nhúng hồ sơ màu ICC (không gian màu) Các hồ sơ màu thường sử dụng bao gồm sRGB Adobe RGB 1.3.2.3 Cú pháp cấu trúc Một hình ảnh JPEG bao gồm chuỗi đoạn, bắt đầu với ký hiệu đánh dấu, ký hiệu đánh dấu bắt đầu với byte 0xFF theo sau byte loại ký hiệu 1.3.3 Ứng dụng Các thuật toán nén JPEG tốt ảnh tranh cảnh thực tế với biến thể hình ảnh màu sắc mịn Đối với việc sử dụng web, nơi liệu dạng hình ảnh quan trọng, JPEG phổ biến JPEG / Exif định dạng phổ biến sử dụng máy ảnh kỹ thuật số 8 1.4KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương trình bày cấu trúc định dạng ảnh phổ biến việc nắm vững cấu trúc định dạng ảnh cho phép lựa chọn cách thức tốt để lưu trữ xử lý ảnh tùy theo trường hợp Chương CÁC THUẬT TOÁN NÉN ẢNH 2.1THUẬT TOÁN NÉN DỮ LIỆU HUFFMAN 2.1.1 Tổng quan Mã hóa Huffman thuật tốn mã hóa liệu ngẫu nhiên sử dụng để nén không liệu Thuật ngữ đề cập đến việc sử dụng bảng mã có chiều dài biến đổi để mã hóa liệu nguồn (chẳng hạn ký tự tập tin) mà bảng mã chiều dài thay đổi bắt nguồn cách cụ thể dựa ước tính xác suất xảy cho giá trị liệu nguồn Nó phát triển David A Huffman ông nghiên cứu sinh MIT, công bố năm 1952 với tên "Một phương pháp xây dựng mã hóa số dư tối thiểu " 2.1.2 Mã hóa liệu 2.1.2.1 Định nghĩa số vấn đề Cho biết: Một tập hợp liệu trọng số chúng (thường tỷ lệ xác suất) Cần tìm: Mã tiền tố nhị phân (một tập hợp từ mã) với chiều dài từ mã tối thiểu Đầu vào: Tập hợp ký tự alphabet với chiều dài n: A = {a1, a2, … , an} Đầu ra: Mã C (A, W) = {c1, c2, … , cn} tập hợp từ mã (nhị phân), ci từ mã ai, ≤ i ≤ n 2.1.2.2 Mã hóa Kỹ thuật hoạt động cách tạo nhị phân nút Ở lưu trữ mảng thơng thường, kích thước phụ thuộc vào số lượng liệu n Một nút nút nút nội Ban đầu, tất nút nút lá, có chứa liệu riêng trọng số (tần số xuất hiện) liệu, liên kết đến nút cha mẹ làm cho dễ dàng để đọc mã (ngược lại) nút Các nút nội có chứa trọng số liệu, liên kết đến hai nút liên kết đến nút cha Như quy ước chung, bit “0” đại diện cho nút trái bit “1” đại diện cho nút phải Một hoàn thiện lên đến nút n nút nội n - 2.1.3 Giải mã liệu Nói chung, q trình giải mã đơn giản vấn đề dịch giá trị byte dòng mã tiền tố, thường cách vượt qua nút Huffman bit đọc từ dòng đầu vào (đạt đến nút thiết phải chấm dứt việc tìm kiếm giá trị byte cụ thể) 2.2THUẬT TOÁN NÉN ẢNH JPEG 2.2.1 Tổng quan Các phương pháp nén JPEG thường tổn hao, có nghĩa số thơng tin hình ảnh ban đầu bị phục hồi, ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh 10 2.2.2 Mã hóa JPEG Mặc dù tập tin JPEG mã hóa nhiều cách khác nhau, phổ biến thực với mã hóa JFIF Q trình mã hóa bao gồm bước: Các đại diện màu sắc hình ảnh chuyển đổi từ RGB sang YCbCr, bao gồm thành phần luma (Y), đại diện cho độ sáng, hai thành phần sắc độ (Cb Cr), đại diện cho màu Giảm độ phân giải liệu, thường hệ số Điều phản ánh thực tế mắt nhạy cảm với chi tiết màu sắc tốt chi tiết độ sáng tốt Hình ảnh chia thành khối điểm ảnh × 8, với khối, liệu Y, Cb, Cr trải qua biến đổi cosin rời rạc (DCT) Biên độ thành phần tần số lượng tử hóa Các liệu kết cho tất khối × nén với thuật tốn khơng liệu, biến thể mã hóa Huffman Q trình giải mã đảo ngược bước này, ngoại trừ lượng tử khơng thể đảo ngược 2.2.2.1 Mã hóa Nhiều tùy chọn tiêu chuẩn JPEG không sử dụng phổ biến, thứ khác quy định cụ thể phương pháp mã hóa Đây mô tả ngắn gọn phương pháp mã hóa phổ biến áp dụng cho đầu vào có 24 bit cho pixel 2.2.2.2 Khơng gian biến đối màu Thứ nhất, hình ảnh chuyển đổi từ RGB thành không gian màu khác gọi YCbCr Nó có ba thành phần Y, Cb Cr: Y: thành phần đại diện cho độ sáng điểm ảnh, thành phần 11 Cb Cr đại diện cho màu (chia thành thành phần màu xanh đỏ) 2.2.2.3 Lấy mẫu sắc độ Do đặc điểm nhạy cảm mắt người mật độ màu sắc độ sáng, người cảm nhận tốt đáng kể độ sáng hình ảnh (thành phần Y) so với màu sắc độ bão hòa màu sắc hình ảnh (các thành phần CbCr) 2.2.2.4 Phân tách khối Sau lấy mẫu, kênh chia thành khối × 2.2.2.5 Biến đổi Cosin rời rạc Tiếp theo, khối × thành phần (Y, Cb, Cr) chuyển đổi sang miền tần số đại diện, thông thường biến đổi cosin rời rạc (DCT) hai chiều 2.2.2.6 Lượng tử hóa Mắt người nhìn thấy khác biệt độ sáng trên tần số thấp, không phân biệt xác mức độ thay đổi độ sáng tần số cao Điều cho phép giảm đáng kể số lượng thông tin thành phần tần số cao Điều thực đơn giản cách chia thành phần mức tần số với số, sau làm trịn đến số ngun gần 2.2.2.7 Mã hóa Entropy Mã hóa entropy hình thức đặc biệt nén khơng liệu Nó liên quan đến việc xếp thành phần hình ảnh trật tự "ngoằn ngo" sử dụng thuật tốn mã hóa duyệt chiều dài (RLE) tính tốn tần số nhóm tương tự nhau, chèn mã đánh số chiều dài, sau sử dụng mã hóa Huffman vào cịn lại 12 Hình 2.2: Q trình mã hóa giải mã JPEG 2.2.2.8 Tỷ số nén JPEG Tỉ số nén thay đổi theo nhu cầu chất lượng ước lượng sử dụng giai đoạn lượng tử hóa Tỉ số nén 10 : thường cho kết hình ảnh mà khơng thể phân biệt mắt thường so với gốc Tỉ số nén 100 : thường phân biệt rõ ràng so với gốc Mức độ thích hợp tỉ số nén phụ thuộc vào việc sử dụng hình ảnh 2.2.3 Giải mã JPEG 2.2.3.1 Các bước giải mã Giải mã để hiển thị hình ảnh bao gồm tất mã hóa theo chiều ngược lại 2.2.3.2 u cầu độ xác Q trình mã hóa chuẩn JPEG khơng giúp khắc phục độ xác cần thiết cho việc nén hình ảnh đầu Tuy nhiên, chuẩn JPEG lại bao gồm số yêu cầu nhằm tăng tính xác cho việc giải mã, đầu từ thuật tốn khơng vượt quá:  Tối đa bit khác biệt cho Pixel  Chất lượng thấp có nghĩa lỗi ô vuông khối × Pixel 13  Chất lượng thấp có nghĩa lỗi khối x Pixel  Chất lượng thấp có nghĩa lỗi vng tồn hình ảnh  2.2.4 Chất lượng q thấp có nghĩa lỗi tồn hình ảnh Hiệu ứng hình ảnh thu nén JPEG Tỷ lệ nén cao ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng hình ảnh, màu sắc hình thức tổng thể hình ảnh cịn nhận 2.3THUẬT TỐN NÉN ẢNH FRACTAL 2.3.1 Tổng quan Lý thuyết hình học Fractal ngành tốn học đại cịn non trẻ Bài tốn trung tâm lý thuyết mơ tả đối tượng tự nhiên cách hiệu dựa vào cơng cụ tốn học Lý thuyết B.Mandelbrot đưa thơng qua tác phẩm “Hình học Fractal tự nhiên” 2.3.2 Thuật toán nén – giải nén 2.3.2.1 Thuật tốn nén ảnh Fractal Q trình bắt đầu việc phân hoạch ảnh cần nén thành khối không lấp lên gọi khối range, sau xác định tập khối domain Với khối range cần phải chọn khối domain thích hợp cho áp dụng phép ánh xạ affirne co chiều (về vị trí độ xám), ảnh thu đối sánh tốt với khối range xét 2.3.2.2 Thuật toán giải nén Fractal Xuất phát từ liệu nén chứa file ảnh Fractal, xây dựng lại hệ hàm lặp tương ứng với ảnh khởi động sau áp dụng liên tiếp hàm lặp vào ảnh thu sau lần lặp thu ảnh xấp xỉ tốt với ảnh ban đầu 14 2.3.3 Các cách phân hoạch ảnh 2.3.3.1 Phân hoạch quadtree 2.3.3.2 Phân hoạch HV 2.3.3.3 Phân hoạch tam giác 2.3.4 Phân loại Bước so sánh domain-range nén ảnh Fractal có cường độ tính tốn lớn Để giảm thời gian nén ảnh, tạo sẵn domain đưa chúng vào thư viện domain gọi domain pool Trước mã hóa, tất domain thư viện domain phân loại Điều tránh phân loại lại domain 2.3.5 Kết luận Dựa vào lý thuyết kiểm nhiệm thực tế, phương pháp nén ảnh cho thấy:  Tỉ số nén cao: Điểm bật mà thuật toán nén giải nén kỹ thuật Fractal cung cấp tỉ số nén cực cao với chất lượng ảnh nén không thay đổi  Tốc độ giải nén ảnh nhanh: Thuật tốn trình bày thuật tốn khơng đối xứng tính tốn việc nén ảnh đòi hỏi lượng thời gian lớn nhiều lần so với thời gian giải nén  Tính độc lập độ phân giải ảnh nén ảnh gốc: Thuật toán nén ảnh giải nén kỹ thuật Fractal thực chất cung cấp tạo sinh để vẽ lại ảnh gốc dựa số cực nhỏ thông tin cần thiết ban đầu 2.4THUẬT TOÁN NÉN ẢNH CHUYỂN ĐỘNG 2.4.1 Tổng quan Với hình ảnh liên tục tự nhiên, ta thấy ảnh liên tục độ sai khác nhỏ Điều gợi cho ta ý tưởng 15 trường hợp phải truyền hình ảnh liên tục, thay ta phải truyền đầy đủ hình ảnh này, ta cần truyền khác chúng 2.4.2 Phát sai lệch hai ảnh liên tiếp phép toán trừ Điều quan trọng ta phải để phát thay đổi hình ảnh liên tục truyền chúng, đồng thời sau nhận liệu miêu tả thay đổi để khơi phục thành hình ảnh ban đầu Ta có hai cách để tiếp cận tốn  Khi ta thực phép trừ điểm ảnh hai ảnh liên tiếp, hai ảnh có khác biệt đủ lớn ngưỡng quy định, ta truyền hình ảnh Nhược điểm cách tiếp cận hình ảnh truyền khơng liên tục, ảnh mà có sai khác khơng đủ lớn không truyền đi, số trường hợp đặc biệt gây thiếu hụt liệu  Ta truyền toàn ảnh liên tục, mức độ khác biệt chúng Tuy nhiên, thay truyền tồn liệu hình ảnh, ta truyền liệu điểm ảnh có thay đổi Tuy nhiên, phép trừ số học mang lại kết số âm, giá trị màu sắc điểm ảnh thường lưu trữ byte giá trị số học chúng ln dương Do đó, sử dụng phép trừ số học gây rắc rối xử lý liệu Điều dẫn đến việc ta cần tìm phép tốn khác thay 2.4.3 Phát sai lệch hai ảnh liên tiếp phép tốn XOR Ta nhận thấy liệu lưu thơng tin điểm ảnh byte nhị phân, phép toán nhị phân bản, phép toán XOR cho 16 phép ta nhận kết giá trị đầu vào giống nhau, giá trị đầu vào khác Như nghĩa phép toán XOR cho phép ta phát khác giá trị điểm ảnh tọa độ (x, y) hình ảnh liên tiếp Ta chứng minh A XOR B XOR A = B 2.4.4 Thực thuật toán Như ta nhận thấy ma trận điểm ảnh B XOR A số phần tử có giá trị lớn (do có nhiều điểm giống nhau) Điều giúp ta nén khối liệu với thuật toán Huffman cho kết vô thuận lợi Tuy nhiên liệu thực tế mảng byte, vậy, thay thực phép tốn XOR với ma trận, ta thực phép toán với chuỗi nhị phân 2.4.5 Xử lý hình ảnh liên tiếp có độ thay đổi khơng đáng kể Như ta biết, hình ảnh liên tiếp có thay đổi không đáng kể Tuy nhiên với điểm ảnh có thay đổi, ta thiết lập mức giới hạn sai số mà thay đổi nằm giới hạn ta coi khơng có thay đổi Trong tốn này, ta có hai hướng phát triển sau  Thứ nhất, ta tính tổng giá trị sai lệch điểm ảnh, chúng nhỏ ngưỡng cho phép đó, ta coi khơng có sai lệch cả, bỏ qua ảnh  Hướng thứ hai thay bỏ qua hình ảnh, ta bỏ qua điểm ảnh có sai biệt nhỏ ngưỡng cho phép 2.5KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương trình bày thuật tốn nén khơng liệu Huffman thuật toán nén ảnh JPEG, Fractal, nén ảnh chuyển động Từ 17 kiến thức giúp ta lựa chọn phối hợp phương pháp nén khác cho đảm bảo liệu cần truyền nhỏ Chương XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRUYỀN ẢNH QUA MẠNG SỬ DỤNG THUẬT TOÁN NÉN ẢNH CHUYỂN ĐỘNG 3.1TỔNG QUAN Ứng dụng truyền hình ảnh qua mạng có sử dụng thuật tốn nén ảnh chuyển động chia thành ứng dụng nhỏ sau: Ứng dụng 1: có nhiệm vụ thu hình ảnh từ camera, chuyển đổi hình ảnh thành mảng byte, thực xử lý với mảng byte truyền sang ứng dụng số Ứng dụng 2: có nhiệm vụ nhận mảng byte từ ứng dụng 1, thực giải mã liệu thu được, hiển thị hình 3.2XÂY DỰNG ỨNG DỤNG 3.2.1 Thu hình ảnh gửi liệu Đối với ứng dụng thu hình ảnh gửi liệu, ta cần quan tâm đến vấn đề sau: Thu hình ảnh từ camera: Điều thực cách xử dụng thư viện Direct X Cứ khoảng thời gian định, ứng dụng thu hình từ camera Xử lý hình ảnh: Điều thực cách đọc chuỗi byte nội dung hình ảnh Tính toán chuỗi byte thu được: Đối với chuỗi byte thu được, ta so sánh phép tốn XOR với chuỗi byte trước Trong việc thực phép tốn XOR, ta đưa vào giá trị sai số tối đa cho phép để đạt hiệu nén tốt 18 Truyền chuỗi byte xử lý: Sử dụng TcpIP 3.2.2 Nhận liệu phát hình ảnh Đối với ứng dụng Nhận liệu phát hình ảnh ta cần quan tâm đến vấn đề sau: Nhận liệu: Là việc nhận mảng byte truyền từ ứng dụng Thu hình ảnh Xử lý chuỗi byte thu được: Sau thu chuỗi byte, ứng dụng Nhận liệu cần giải nén chuỗi byte, sử dụng phép toán XOR với chuỗi liệu thu lần trước đó, có chuỗi byte nội dung hình ảnh cần hiển thị Hiển thị hình ảnh: Chuyển chuỗi byte thu thành đối tượng dạng Image hiển thị 3.3THỐNG KÊ KẾT QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ DỮ LIỆU 3.3.1 Các hình ảnh liên tục thu Ta nhận thấy ảnh liên tiếp khơng có khác biệt đáng kể 3.3.2 Các hình ảnh tương ứng phía Gửi liệu nhận liệu Ta thấy, giới hạn sai lệch cho phép lên tới bit, chất lượng xuống rõ rệt, mức độ sai lệch cho phép mức bit gần khơng có thay đổi hình ảnh ứng dụng Gửi ứng dụng Nhận liệu 3.3.3 Thống kê trình truyền liệu Khi thu hình điều kiện trời sáng với ánh sáng Mặt trời, ta thấy kết ảnh liên tiếp có tỷ lệ trùng lặp cao Điều lý giải ánh sáng Mặt trời có độ ổn định cao ánh sáng đèn neon, điều giúp ảnh liên tiếp có độ tương đồng cao 19 Khi giới hạn sai lệch cho phép lớn, chất lượng hình ảnh thu (như nói mục trên), nhiên, tỉ lệ trùng lặp liệu điểm ảnh tương ứng hình ảnh liên tiếp lớn, giúp cho việc nén liệu thực tốt 3.4KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương mơ tả cách thức cài đặt thuật tốn nén ảnh chuyển động số thống kê kết thực toán Dựa vào kết thu việc nén ảnh phương pháp nén ảnh chuyển động nén ảnh thuật toán JPEG, ta nhận thấy phương pháp nén ảnh thuật toán JPEG cho kết tốt Tuy nhiên nén ảnh thuật toán JPEG khiến ảnh bị mát liệu làm giảm chất lượng ảnh, điều không phù hợp với ảnh cần giữ nguyên chất lượng Trong thuật toán nén ảnh chuyển động đảm bảo giữ nguyên chất lượng hình ảnh, phối hợp với thuật tốn nén khơng liệu khác để nâng cao hiệu suất nén 20 KẾT LUẬN Truyền hình ảnh hình ảnh chuyển động qua mạng tốn thu hút quan tâm nhiều nhà phát triển phần mềm Trong khuôn khổ luân văn, học viên nghiên cứu số định dạng ảnh phổ biến, số phương pháp nén ảnh phổ biến, phương pháp nén ảnh truyền qua mạng dựa phát khác biệt hình ảnh liên tiếp Các nội dung nghiên cứu bao gồm: - Các định dạng ảnh phổ biến: Nhằm nắm cấu trúc định dạng ảnh - Các phương pháp nén ảnh phổ biến: Nhằm nắm phương pháp mã hóa ảnh - Phương pháp nén ảnh truyền qua mạng dựa việc tính tốn sai lệch hình ảnh liên tiếp: Nhằm giảm tối đa dung lượng liệu cẩn truyền Với kết luận văn hi vọng cung cấp thêm cách thức cần truyền hình ảnh liên tiếp với thuật tốn đơn giản cài đặt chương trình hợp lý  ... ỨNG DỤNG TRUYỀN ẢNH QUA MẠNG SỬ DỤNG THUẬT TOÁN NÉN ẢNH CHUYỂN ĐỘNG 3.1TỔNG QUAN Ứng dụng truyền hình ảnh qua mạng có sử dụng thuật toán nén ảnh chuyển động chia thành ứng dụng nhỏ sau: Ứng dụng. .. phương pháp nén ảnh cho thấy:  Tỉ số nén cao: Điểm bật mà thuật toán nén giải nén kỹ thuật Fractal cung cấp tỉ số nén cực cao với chất lượng ảnh nén không thay đổi  Tốc độ giải nén ảnh nhanh: Thuật. .. tới người xem Tất điều dựa sở truyền liệu ảnh động Một yếu tố quan trọng truyền hình ảnh chuyển động động vấn đề đường truyền Nguyên truyền hình ảnh động, phải truyền liên tục hết khung hình