СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПО КАНАЛУ СВЯЗИ Российский патент 2019 года по МПК G06T1/00 H04N19/66 H04N19/90 

Предлагаемое техническое решение относится к передаче изображений по каналам связи с ограниченной полосой пропускания.

Известны различные способы эффективной передачи информации об объектах с помощью их изображений (см., например Д.С. Ватолин. Увеличение степени компрессии фрактального сжатия путем указания качества участков изображения. - International Conference Graphicon, Москва, 1999). Так называемые способы «орлиный глаз».

Наиболее близким по технической сущности является способ, описанный в статье «Предобработка и постобработка изображений в кодеке MGDCT» / Радченко Ю.С., Миляев С.В., Лазарев Е.А.. // Цифровая обработка сигналов и ее применение. - DSPA 2010.: Труды 12-й Международной конференции. - Москва, марта 2010. - выпуск XII-2, с. 154-157. Согласно этому способу, изображение, представленное, например, в формате BMP (Bitmap Picture), делят на две части таким образом, что в одной из них содержится отобранное по заранее заданным критериям изображение, несущее основную («важную») информацию, передать которую необходимо с минимально возможными потерями, т.е. с максимальным качеством. А в другой части изображения важная информация отсутствует или эта часть изображения в течение длительного времени не меняется, т.е. эта часть изображения содержит «неважную» информацию с точки зрения заданных критериев.

Для обеспечения передачи информации (особенно больших объемов) по каналу связи с ограниченной полосой пропускания осуществляют сжатие передаваемого изображения фрактальным методом и получение данных изображения в формате FIC (Fractal Image Compression). При этом выделенная часть изображения с важной информацией подвергается сжатию с малым коэффициентом, чтобы избежать больших потерь информации и обеспечить необходимое качество изображения, а другая часть изображения, содержащая

«неважную» информацию, подвергается сжатию тем же методом, но с большим коэффициентом, т.к. требования к качеству передачи этой части изображения значительно снижены.

Таким образом, в известном способе части изображения сжимаются с разными коэффициентами и, следовательно, с разным качеством. В целом высокое сжатие всего передаваемого изображения достигается за счет сжатия той его части, где не требуется высокое качество, а высокое качество передаваемого изображения достигается за счет сжатия с малым коэффициентом выделенной части, где содержится важная информация.

Однако, в этом способе выделенная часть с важной информацией все-таки подвергается сжатию, т.е. качество пусть немного, но все же ухудшается (а если на этом участке имеются мелкие детали, то информация о них может быть потеряна даже при незначительном ухудшении качества). При этом требуется дополнительный битрейт (количество бит, используемых для хранения одной секунды мультимедийного потока информации), а, следовательно, и большая пропускная способность канала связи для передачи выделенной важной части изображения (пусть даже и сжатой).

Таким образом, в указанном способе объем сжатых данных сравнительно большой, что увеличивает время передачи изображения по каналу связи, особенно с ограниченной полосой пропускания. При этом важная область изображения также подвергается сжатию, что приводит к потере части информации.

Задачей предлагаемого способа является уменьшение времени передачи изображения по каналу связи.

Поставленная задача достигается тем, что в способе передачи изображения по каналу связи, содержащем на передающей стороне разделение исходного изображения, представленного в формате BMP, на важную и неважную части, сжатие неважной части фрактальным методом, получение данных

сжатого изображения в формате FIC, передачу данных по каналу связи, восстановление на приемной стороне из данных сжатого изображения в формате FIC изображения, представленного в формате BMP, на передающей стороне после сжатия упомянутой неважной части производят стегановложение упомянутой важной несжатой части изображения в сжатую часть, после чего данные сжатой части изображения со стегановложением передают по упомянутому каналу связи, а на приемной стороне производят извлечение вложенной важной несжатой части изображения из сжатых данных, восстанавливают сжатую неважную часть изображения в формат BMP, соединяют восстановленную неважную часть изображения и извлеченную важную часть изображения, представленные в формате BMP, и получают полное изображение.

Предлагаемое техническое решение реализуется, например, следующим образом.

На передающей стороне исходное изображение в формате BMP (как в прототипе) разделяют на важную и неважную части. Осуществляют сжатие неважной части изображения фрактальным методом, получая данные сжатого изображения в формате FIC. В полученную сжатую неважную часть изображения производят стегановложение несжатой важной части изображения в формате BMP. В соответствие с теорией цифровой стеганографии, в сжатые данные (контейнер) может быть вложена информация любого типа, любого формата (изображения, видео, звуковые файлы, файлы неизвестных форматов). Затем данные сжатого изображения со стегановложением передают по радиоканалу. На приемной стороне из принятых данных сжатого изображения извлекают вложенную несжатую важную часть изображения в формате BMP. Восстанавливают сжатую неважную часть изображения в формат BMP. После чего соединяют принятые важную и неважную части изображения в формате BMP и получают полное изображение.

Вместо формата BMP могут использоваться и другие форматы представления изображения, например TIFF (Tagged Image File Format), PNG (Portable network graphics) и др. А вместо формата FIC - другие форматы данных сжатого изображения.

Преимущества предлагаемого способа относительно известного заключаются в том, что, во-первых, важная часть изображения не сжимается совсем, то есть качество максимально, во-вторых, не нужен дополнительный битрейт на передачу этого несжатого важного участка, т.к. происходит его стегановложение в сжатые данные неважной части изображения, т.е. происходит увеличение коэффициента сжатия без изменения качества важной части изображения (а при потоковой передаче, когда есть информация о неизменной области предыдущего кадра, сжатие (например, в 100 раз) происходит при стопроцентном сохранении качества важной части изображения). При этом, результирующий объем передаваемых сжатых данных будет меньше, чем у прототипа, несмотря на то, что важная часть изображения не сжимается. Это обусловлено стегановложением важной части изображения в сжатые данные неважной части изображения. Т.е., в предлагаемом способе результирующий объем передаваемых данных меньше, чем в прототипе. Это позволяет передать информацию по радиоканалу за меньшее время.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить время передачи данных по радиоканалу за счет уменьшения объема передаваемых сжатых данных. Причем качество передаваемого изображения будет лучше, чем в прототипе (за счет полного сохранения качества важной части изображения, которая не подвергается сжатию).

Изобретение относится к области передачи изображений по каналам связи с ограниченной полосой пропускания. Технический результат - уменьшение времени передачи изображения по каналу связи за счет уменьшения объема передаваемых сжатых данных. Способ передачи изображения по каналу связи содержит: на передающей стороне разделение исходного изображения, представленного в формате BMP, на важную и неважную части, сжатие неважной части фрактальным методом, получение данных сжатого изображения в формате FIC, передачу данных по каналу связи, восстановление на приемной стороне из данных сжатого изображения в формате FIC изображения, представленного в формате BMP, при этом на передающей стороне после сжатия упомянутой неважной части производят стегановложение упомянутой важной несжатой части изображения в сжатую часть, после чего данные сжатой части изображения со стегановложением передают по упомянутому каналу связи, а на приемной стороне производят извлечение вложенной важной несжатой части изображения из сжатых данных, восстанавливают сжатую неважную часть изображения в формат BMP, соединяют восстановленную неважную часть изображения и извлеченную важную часть изображения, представленные в формате BMP, и получают полное изображение.

Способ передачи изображения по каналу связи, содержащий на передающей стороне разделение исходного изображения, представленного в формате BMP, на важную и неважную части, сжатие неважной части фрактальным методом, получение данных сжатого изображения в формате FIC, передачу данных по каналу связи, восстановление на приемной стороне из данных сжатого изображения в формате FIC изображения, представленного в формате BMP, отличающийся тем, что на передающей стороне после сжатия упомянутой неважной части производят стегановложение упомянутой важной несжатой части изображения в сжатую часть, после чего данные сжатой части изображения со стегановложением передают по упомянутому каналу связи, а на приемной стороне производят извлечение вложенной важной несжатой части изображения из сжатых данных, восстанавливают сжатую неважную часть изображения в формат BMP, соединяют восстановленную неважную часть изображения и извлеченную важную часть изображения, представленные в формате BMP, и получают полное изображение.