Способ сжатия и восстановления сообщений

 

Изобретение относится к области электросвязи. Технический результат заключается в увеличении скорости передачи информации с сохранением качества восстановления сообщений. На передающей и приемной сторонах идентично генерируют случайную квадратную матрицу. Затем из неподвижного полутонового видеоизображения формируют другую матрицу, которую преобразуют к цифровому виду на основе представления ее в виде произведения трех матриц: прямоугольной размером N×m, случайной квадратной m×m и прямоугольной m×N, которые передают в цифровой канал связи. Восстановление сообщений производят в обратном порядке. Затем из полученной матрицы формируют неподвижное полутоновое видеоизображение. Способ особенно подходит для передачи видеоданных по низкоскоростным цифровым каналам связи. 2. з.п. ф-лы, 16 ил.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Формула изобретения

1. Способ сжатия и восстановления сообщений, заключающийся в том, что предварительно на передающей и приемной сторонах идентично генерируют случайную квадратную матрицу размером ×m элементов, генерируют случайные прямоугольные матрицы из единичных и нулевых элементов размером N×m и m×N элементов, преобразуют случайные прямоугольные матрицы размером N×m и m×N элементов путем деления элементов каждой строки случайной прямоугольной матрицы размером N×m элементов на сумму единиц соответствующей строки и деления элементов каждого столбца случайной прямоугольной матрицы размером m×N элементов на сумму единиц соответствующего столбца, вычисляют матрицу размером N×N элементов путем перемножения полученной после преобразования прямоугольной матрицы размером N×m на случайную квадратную матрицу размером m×m и на полученную после преобразования прямоугольную матрицу размером m×N элементов, последовательно инвертируют каждый элемент случайных прямоугольных матриц размером N×m и m×N элементов, повторно преобразуют случайные прямоугольные матрицы размером N×m и m×N элементов, повторно вычисляют матрицу размером N×N элементов путем последовательного перемножения полученной после преобразования прямоугольной матрицы размером N×m элементов, случайной квадратной матрицы размером m×m элементов и полученной после преобразования прямоугольной матрицы размером m×N элементов, вычитают сумму квадратов разности от аналогичной суммы, полученной на предыдущем шаге и, в случае положительной разности, сохраняют инвертированное значение элемента, а в противном случае выполняют его повторную инверсию, передают множество единичных и нулевых элементов прямоугольных матриц размером N×m и m×N элементов по каналу связи, принимают множество нулевых и единичных элементов прямоугольных матриц размером N×m и m×N элементов из канала связи, преобразуют путем деления элементов каждой строки прямоугольной матрицы размером N×m элементов на сумму единиц соответствующей строки и деления элементов каждого столбца прямоугольной матрицы размером m×N элементов на сумму единиц соответствующего столбца, отличающийся тем, что каждый элемент случайной квадратной матрицы размером m×m элементов принадлежит диапазону -500-+500, в качестве сообщения, подлежащего сжатию и восстановлению, используют неподвижное полутоновое видеоизображение, из которого формируют матрицу квантованных отсчетов неподвижного полутонового видеоизображения размером М×М элементов, преобразуют матрицу квантованных отсчетов неподвижного полутонового видеоизображения размером М×М элементов к цифровому виду, при этом предварительно формируют матрицу коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером М×М элементов путем перемножения матрицы дискретно-косинусного преобразования размером М×М элементов на матрицу квантованных отсчетов неподвижного полутонового видеоизображения размером М×М элементов и на транспонированную матрицу дискретно-косинусного преобразования размером М×М элементов, формируют матрицу коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов, на основании выражения A(i, j)=L(i, j), где i=1, 2,...,N, j=1, 2,...,N, L(i, j) - i-й, j-й элемент матрицы коэффициентов двумерного дискретного косинусного преобразования размером М×М элементов, А(i, j) - i-й, j-й элемент матрицы коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов, причем выбирают N≤M, на передающей и приемной сторонах идентично формируют нормировочную матрицу размером N×N элементов, элементы которой C(i, j) вычисляют по формуле

формируют матрицу нормированных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов, путем умножения каждого коэффициента A(i, j) на соответствующий ему элемент нормировочной матрицы размером N×N элементов, после вычисления матрицы размером N×N элементов рассчитывают сумму квадратов разностей между элементами матрицы размером N×N элементов и соответствующими им элементами матрицы нормированных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов, а после повторного вычисления матрицы размером ×N элементов повторно рассчитывают сумму квадратов разностей между элементами матрицы размером N×N элементов и соответствующими им элементами матрицы нормированных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов, после преобразования на приемной стороне прямоугольных матриц размером N×m и m×N элементов формируют матрицу восстановленных нормированных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов путем последовательного перемножения полученной после преобразования прямоугольной матрицы размером N×m, случайной квадратной матрицы размером m×m элементов и полученной после преобразования прямоугольной матрицы размером m×N элементов, формируют матрицу восстановленных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов путем деления значения каждого i-го, j-гo элемента матрицы восстановленных нормированных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов на соответствующий элемент нормировочной матрицы размером N×N элементов, формируют матрицу восстановленных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером М×М элементов, путем присвоения значения каждого i-гo, j-гo элемента матрицы восстановленных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером N×N элементов каждому i-му, j-му элементу матрицы восстановленных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером М×М элементов, а в качестве остальных элементов записывают нули, формируют матрицу восстановленных квантованных отсчетов неподвижного полутонового видеоизображения путем перемножения транспонированной матрицы дискретно-косинусного преобразования размером М×М элементов на матрицу восстановленных коэффициентов двумерного дискретно-косинусного преобразования размером М×М элементов и на матрицу дискретно-косинусного преобразования размером М×М элементов, и представляют матрицу квантованных отсчетов неподвижного полутонового видеоизображения размером М×М элементов в виде неподвижного полутонового видеоизображения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования матрицы квантованных отсчетов неподвижного полутонового видеоизображения размером М×М элементов каждому ее элементу S(x, y), где х=1, 2,..,М; у=1, 2,...,М, присваивают квантованное значение соответствующего пиксела неподвижного полутонового видеоизображения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для представления матрицы квантованных отсчетов неподвижного полутонового видеоизображения размером М×М элементов в виде неподвижного полутонового видеоизображения каждому пикселу неподвижного полутонового видеоизображения присваивают значение соответствующего элемента матрицы восстановленных квантованных отсчетов неподвижного полутонового видеоизображения размером М×М элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36