СПОСОБ СЖАТИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ СООБЩЕНИЙ Российский патент 2004 года по МПК H04N7/00 G06K9/36 G06T3/00 

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

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.

1. Способ сжатия и восстановления сообщений, заключающийся в том, что предварительно на передающей и приемной сторонах идентично генерируют случайную квадратную матрицу размером m×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×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.