Codifica CCITT Fax. Introduzione Codifica monodimensionale Codifica bidimensionale. Codifica CCITT Fax. Codifica JBIG2

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1 Codifica CCITT Fax Metodo per la codifica senza perdita di immagini bitonali, standardizzato nel 1988 dal CCITT (ora ITU-T) Sviluppato per la trasmissione di fax, ma utilizzato anche per l archiviazione (tipicamente in documenti TIFF o PDF) Due metodi di codifica: : Modified Huffman (MH) : Modified READ (MR) Due versioni attualmente in uso: Group 3 (ITU-T T.4): Codifica MH o MR, buona resistenza agli errori di trasmissione Group 4 (ITU-T T.6): Codifica MR, pensata per trasmissione su linee ISDN o archiviazione

2 Ogni riga dell immagine viene trattata indipendentemente dalle altre Ogni riga è formata da run alternati di pixel bianchi o neri. Ogni run viene rappresentato da un codice di Huffman prefissato Lunghezza < 64 Terminating code Lunghezza 64 Make-up code + Terminating code Ogni riga inizia con un run bianco (eventualmente di lunghezza nulla) e termina con un simbolo di end of line (per il recupero del sincronismo in caso di errori)

3 Sfrutta la similitudine tra righe adiacenti, codificando in modo efficiente la differenza tra una riga e la precedente: codifica Relative Element Address Designate (READ) Diverse modalità Group 3 Almeno una riga ogni K codificata in modo monodimensionale (K dipende dalla risoluzione) Group 4 per tutte le righe; per la prima si usa come riferimento una riga bianca Rapporti di compressione tipici (per scansioni di documenti di testo): 5 8 per il Group 3, circa doppi per il Group 4

4 Definizione di changing picture element Pixel con colore diverso rispetto al pixel precedente nella stessa riga

5 Pass mode Codifica CCITT Fax Condizione: b 2 < a 1 Codifica: Scrittura di un simbolo 0001 a 0 b 2

6 Vertical mode Codifica CCITT Fax Condizione: a 1 b 1 3 Codifica: Scrittura di un simbolo per rappresentare la distanza a 1 b 1 a 0 a 1

7 Horizontal mode Codifica CCITT Fax Codifica: Scrittura di un simbolo 001 Scrittura delle run length (a 1 a 0 ) e (a 2 a 1 ), in modo analogo alla codifica monodimensionale a 0 a 2

8 Codifica CCITT Fax Codifica di regioni con immagini Metodo sviluppato dal Joint Bi-level Image Experts Group (CCITT/ITU-T e ISO). Standardizzato nel 2000 come ITU-T T.88 e nel 2001 come ISO/IEC Utilizzato tipicamente all interno di documenti PDF o DJV Rapporti di compressione tipici: Lossless: 3 5 volte superiore al Fax Group 4 Lossy: 3 10 volte superiore al lossless Caratteristiche innovative Segmentazione della pagina in regioni di testo, immagini (con dithering) e dati generici Codifica efficiente di documenti multi-pagina Alta velocità di decompressione

9 Codifica di regioni con immagini Una regione di testo contiene dei simboli (tipicamente caratteri tipografici) ripetuti più volte in modo uguale o simile Il codificatore separa i simboli nella pagina e costruisce un dizionario di simboli, che può essere condiviso tra più pagine Per ogni simbolo nella pagina, il codificatore Cerca un simbolo simile nel dizionario Se il simbolo esiste, codifica l indice nel dizionario e la posizione nella pagina Altrimenti, codifica i pixel del simbolo e lo aggiunge al dizionario Raffina se necessario il simbolo con ulteriori dati

10 Codifica di regioni con immagini

11 Codifica di regioni con immagini Codifica di regioni con immagini Per codificare un immagine con dithering, il decodificatore Ricostruisce l immagine di partenza a scala di grigi (descreening) Costruisce e trasmette un halftone bitmap dictionary con pattern di dimensione prefissata Utilizza i valori di grigio stimati come indici nel dizionario Per codificare un immagine generica, si usa un context-dependent arithmetic coding