The expedience of the appliyng of the coding methods which are different from statistical methods in the tasks of data compression is grounded. The offered method of data coding, invariant to statistical, is a method invariant-spatial code (ISK). The cross-correlation sign of binary sequences is defined: summary bit correlation of binary sequence. The definition of the procedure of codingaccording to the certain cross-correlation sign is formulated. In obedience to it the ISK code is an appropriation of sequence number of the binary sequence in a cross-correlation group to it. The rule of calculation of sequence number of ISK of binary sequence in a cross-correlation group by value of the total bit correlation of binary sequence is first described and proved. The method of efficiency estimation of the provided compression procedure which is provided with the offered coding method is first described. The estimation of the expected minimum compression coefficient for the sequences of different length is provided and comparison by this parameter with the methods of the classes of unstatistical compression is made. The assessment of compression coefficient for binary sequence in content of discrete cosine transformant is provided and comparison by this parameter with related coding method is provided. The received results allow making a conclusion about expediency of use of the offered method of coding in technologies of images compression.
Development of compression methods based on principles of information redundancy elimination which are essentially different from statistical – methods of structural coding — is considered actual. The rule about unambiguity of representation of binary sequence by serial number of invariant coding is described and proved. According to this rule it is possible to create only one serial number of invariant coding at set values of structural signs for binary sequence and, on the contrary, only one binary sequence can be restored by the value of serial number of invariant coding at the set restrictions on value of structural signs. The rule about restoration of binary sequence by invariant decoding according to which the initial sequence can be restored without any curvatures based on values of serial number of invariant coding and structural signs — quantity of bit transitions and quantity of ‘1’ elements in binary sequence, is described and proved. The analytical structural scheme of the offered method of invariant decoding is created.
The analysis of existent algorithms of transformation of images is provided. The mathematical models of trans-formations are considered, among them: discrete cosine transformation, discrete wavelet transformation, trans-formation of Haar, transformation of Walsh-Hadamard. Marked mathematical models are realized programmatic with the tools of Mathcad. The calculation of characteristics which determines efficiency of transformations for a test image is conducted. Cross-correlation of values of brightness of nearby pixels and redistribution of dispersions between the values of brightness of even and odd pixels of image are chosen as such characteristics.
О бґрунтовано доцільність використання методів кодування (відмінних від статистичних) у задачах стиснення даних. Запропоновано метод кодування даних, інваріантний до статистичних — метод інваріантно-просторового кодування (ІПК). Визначено кореляційну ознаку двійкових послідовностей: сумарну бітову кореляцію двійкової послідовності. Визначено процедуру кодування за визначеною кореляційною ознакою, згідно з якою кодуванням ІПК є привласнення двійковій послідовності її порядкового номера у кореляційній групі. Вперше описано та доведено правило розрахунку порядкового номера ІПК двійкової послідовності в кореляційній групі за значенням сумарної бітової кореляції двійкової послідовності. Вперше описано метод оцінки ефективності процедури стиснення, що забезпечується запропонованим методом кодування. Проведено оцінювання очікуваного мінімального ступеня стиснення для послідовностей різної довжини та виконано порівняння за даним параметром з методами кодування, що належать до класів методів нестатистичного стиснення. Здійснено оцінювання коефіцієнта стиснення для двійкових послідовностей у складі двійкового представлення трансформант дискретного косинусного перетворення. Отримані результати дають змогу зробити висновок про доцільність подальшого використання запропонованого методу кодування двійкових даних у технологіях стиснення.
Суттєвим недоліком графічних файлів є їхній значний об’єм. Якщо знехтувати заголовками файлу і іншими неграфічними даними, то його розмір є пропорційним кількості пікселів в зображенні і кількості бітів, потрібних для представлення кожного піксела. Повнокольорова картинка розміром 1024х768 пікселів займає більше двох мегабайт пам'яті, а одна секунда відеофільму телевізійної якості в растровому вигляді – близько тридцяти мегабайт. Таким чином графічними файлами дискову пам'ять можна заповнити миттєво. Виходом з даної ситуації є використання методу, що називається стисненням зображень. При стисненні графічної інформації використовуються прийоми, що зменшують кількість байтів, необхідних для представлення зображення. Звичайно багато що залежить від методу стиснення і вмісту графічного файлу, але цілком звичним є випадок, коли великий графічний файл стискається в п'ять і більше разів. Існують методи, які стискають ще ефективніше, – приблизно в 20 разів і більше, – але з втратами якості, при відновленні зображення втрачається деяка частина колірної інформації. З огляду на вищесказане стиснення даних є одним з найбільш актуальних напрямків сучасної теорії інформації, і цілком справедливо можна говорити про методи компресії як про один з найважливіших засобів забезпечення оптимального і ефективного функціонування інформаційно-комунікаційних систем.
The mathematical and structural model of compression codec of images that includes the method of bi-signed structural coding of binary sequences has been developed. The basic stages of procedure of compression have been defined. Results of calculation of compression coefficient s for the different types of images, allow as-serting that the method of compression that is offered is more effective, than known methods of compression without losses.