[shunix 0]

Коллеги, помогите.

 Предыстория: Возникла необходимость передавать изображения/кадры в сжатом виде, а потом на том конце разворачивать их. На обеих сторонах обработка будет осуществляться  с помощью ПЛИС.

Я могу получить свёртку изображения через КИХ-фильтр (5х5). Соответственно ядро свёртки у меня есть.

Вопрос: Можно ли, и главное как, мне на другом конце по свёртке и ядру получить исходное изображение?

Если где-то алгоритм обратной свёртки уже описан, ткните пожалуйста носом в ссылку)

PS. Не уверен что угадал с разделом, подходит и сюда и в ЦОС

Изменено 5 августа, 2019 пользователем shunix

[Viktuar 0]

Странная идея использовать свертку. Сжимать изображения логично с помощью соответствующих алгоритмов, например, jpeg один из самых простых.

А алгоритма обратной свертки, насколько я понимаю, не существует.

[GeorgK 1]

Почему не существует? Насколько помню, сводится к решению системы интегральных уравнений. При наличии аналитически заданного якобиана может сводиться к задаче поиска минимума (максимума) функции нескольких переменных. В форме физической реализации на лазере использовалось для восстановления расфокусированного изображения.

[quato_a 3]

Самое простое использовать JPEG сжатие. В нем на основе дискретного косинусного преобразования, уровня квантования и алгоритма huffman сможете сжать.

В инете есть несколько реализаций jpeg энкодеров и декодеров.

Иначе создавать что-то свое кастомное, велосипедное приведет только к потере времени.

https://compression.ru/book/part2/part2__3.htm#_Toc448152511

[GermanN 0]

Если отвечать на вопрос о восстановлении начальной последовательности, а не о лучшем способе сжатия изображения,

то  ПФ - преобразование Фурье,  ПФ(полученных данных) / ПФ(характеристики фильтра) и от полученного частного

обратное ПФ

Вам бы лучше к анархистам... Вам бы лучше в ЦОС...

[thermit 1]

Результат свертки (NxN) и (MxM) имеет габариты (N+M-1)x(N+M-1). О каком сжатии идет речь - совершенно не понятно. Похоже, очередной  изобретатель треугольных колес путем распиливания квадратных.

[count_enable 0]

Да, можно сжимать при помощи свёртки. Для этого придумали архитектуру под названием автоэнкодер. Сжатие будет с потерями, вычислительная сложность высокая, работать будет только на похожих типах изображений. Если натренировать автоэнкодер на портретах, а потом пережать например фотографию биокультуры под микроскопом, может получиться забавно. Но в принципе возможно.

[GermanN 0]

Дорогой ТС!

Для начала об обращении свёртки:

Небольшие свёртки можно обращать "прямо", отсылаю  к классике:

Айфичер, Джервис "Цифровая обработка сигналов. Практический подход" Гл.5 Корреляция и свёртка, пп "Идентификация систем", "Обращение свёртки"

Свёртки побольше, как я уже написал, обращают при помощи ДПФ, находя поэлеметное частное от ДПФ полученных данных и ДПФ ядра, а после выполняя

обратное ДПФ. Здесь, естественно, нужно следить за тем, что бы у ядра не было нулевых частотных компонентов, либо понимать что в этих точках информация

потеряна, приравнивать частное нулю и осознавать что восстановленная последовательность не соответствует исходной.

 

Теперь Вы, раз уж подняли волну, намекните, какую роль в сжатии изображения у Вас будет играть свёртка, да ещё такого корявенького размера?

[shunix 0]

1 hour ago, GermanN said:

Дорогой ТС!

Для начала об обращении свёртки:

Небольшие свёртки можно обращать "прямо", отсылаю  к классике:

Айфичер, Джервис "Цифровая обработка сигналов. Практический подход" Гл.5 Корреляция и свёртка, пп "Идентификация систем", "Обращение свёртки"

Свёртки побольше, как я уже написал, обращают при помощи ДПФ, находя поэлеметное частное от ДПФ полученных данных и ДПФ ядра, а после выполняя

обратное ДПФ. Здесь, естественно, нужно следить за тем, что бы у ядра не было нулевых частотных компонентов, либо понимать что в этих точках информация

потеряна, приравнивать частное нулю и осознавать что восстановленная последовательность не соответствует исходной.

 

Теперь Вы, раз уж подняли волну, намекните, какую роль в сжатии изображения у Вас будет играть свёртка, да ещё такого корявенького размера?

Спасибо всем за ответы.

Попытаюсь объяснить что хочу.

Есть коэффициенты числа по18 бит(ядро свёртки 5х5 25коэффициентов),есть КИХ фильтр(5х5) 24-го порядка. Получаю свёртку число 48 бит. Я думаю если я буду считывать свёртку 1 раз в 25 тактов то буду получать значения куда входят байты 25-ти пикселей(5х5). Похоже на сжатие в 25 раз. Далее передавать по Ethernet только значение свёртки. А на приёмнике вернутся от свёртки к исходным значениям пикселей(YCbCr 4:2:2) зная коэффициенты(ядро свёртки).

[quato_a 3]

Не совсем ясно, как получаеться после двумерной свертки число 48 бит.

Вот наглядный пример операции двумерной свертки - https://neurohive.io/ru/osnovy-data-science/glubokaya-svertochnaja-nejronnaja-set/

Одно значение/сэмпл/отсчет/пиксель, даже если и центральный, с выхода свертки не будет нести в себе всей информации.

Хотя... если я правильно понимаю, то Вы хотите децимировать изображение, передать картинкой малого разрешения, а потом интерполировать.

Тогда нужно:

- децимировать выкидывая пиксели и строки,

- отфильтровать (возможно, фильтром Ланцоша),

- передать,

- интерполировать до оригинального изображения дополняя нулями,

- снова отфильтровать фильтром Ланцоша.

Но в любом случае, результат интерполяции будет с большими потерями (значительно искажен относительно оригинала).

Потренируйтесь в матлабе...

[shunix 0]

On 8/13/2019 at 11:32 PM, quato_a said:

Хотя... если я правильно понимаю, то Вы хотите децимировать изображение, передать картинкой малого разрешения, а потом интерполировать.

Тогда нужно:

- децимировать выкидывая пиксели и строки,

- отфильтровать (возможно, фильтром Ланцоша),

- передать,

- интерполировать до оригинального изображения дополняя нулями,

- снова отфильтровать фильтром Ланцоша.

Но в любом случае, результат интерполяции будет с большими потерями (значительно искажен относительно оригинала).

Потренируйтесь в матлабе... 

Спасибо, буду пробовать

[Hale 1]

On 8/10/2019 at 6:46 PM, thermit said:

Результат свертки (NxN) и (MxM) имеет габариты (N+M-1)x(N+M-1). О каком сжатии идет речь - совершенно не понятно. Похоже, очередной  изобретатель треугольных колес путем распиливания квадратных.

воистину. знание математики в собственной области конечно не панацея от инфантилизма и нежелания смотреть в гугль. Ну чем плоха реализация RLE, если вражеские форматы _peg ТЗ не позволяет. Надо же понимать что сила _peg не в преобразовании, а в нетривиальной обработке преобразованного.

[thermit 1]

В 12.08.2019 в 17:24, count_enable сказал:

Да, можно сжимать при помощи свёртки. Для этого придумали архитектуру под названием автоэнкодер. Сжатие будет с потерями, вычислительная сложность высокая, работать будет только на похожих типах изображений. Если натренировать автоэнкодер на портретах, а потом пережать например фотографию биокультуры под микроскопом, может получиться забавно. Но в принципе возможно.

Сжимать можно практически с помощью всего. Вот например - сжатие при помощи гидравлического пресса. Для этого придумали архитектуру... собственно гидравлический пресс. Сжатие, конечно будет с потерями. Но зато вычислительная сложность ~0. Работает на любых типах изображений. Правда, есть проблемы с расжатием. Зато если сжать ежа совместно с лягухой, получится довольно интересная картинка. Да.

15 часов назад, Hale сказал:

воистину. знание математики в собственной области конечно не панацея от инфантилизма и нежелания смотреть в гугль. Ну чем плоха реализация RLE, если вражеские форматы _peg ТЗ не позволяет. Надо же понимать что сила _peg не в преобразовании, а в нетривиальной обработке преобразованного.

Нынче это не модно. А раз не модно - значит фуфло. И пофигу, что в сети 99% картинок жпг и пнг.  Будущее за истинно прогрессивными технологиями. Ога.

[Tarbal 4]

On 8/5/2019 at 3:23 AM, shunix said:

Коллеги, помогите.

 Предыстория: Возникла необходимость передавать изображения/кадры в сжатом виде, а потом на том конце разворачивать их. На обеих сторонах обработка будет осуществляться  с помощью ПЛИС.

Я могу получить свёртку изображения через КИХ-фильтр (5х5). Соответственно ядро свёртки у меня есть.

Вопрос: Можно ли, и главное как, мне на другом конце по свёртке и ядру получить исходное изображение?

Если где-то алгоритм обратной свёртки уже описан, ткните пожалуйста носом в ссылку)

PS. Не уверен что угадал с разделом, подходит и сюда и в ЦОС

 

Свертка -- это фильтрация, а не сжатие. Вы неверный путь выбрали.