Le codage par troncature de bloc (BTC) est une technique de compression d'image avec perte qui utilise une approche simple pour réduire les données d'image tout en préservant les informations visuelles clés. Il y parvient en segmentant l'image en blocs de pixels non superposés, puis en appliquant un schéma de quantification simple à deux niveaux à chaque bloc. Cet article examinera les principes de fonctionnement du BTC, en mettant en évidence ses avantages et ses limites.
Le mécanisme central du BTC :
Segmentation de l'image : L'image d'entrée est divisée en blocs de taille égale, généralement n x n pixels.
Traitement des blocs : Chaque bloc subit un traitement indépendant. La valeur moyenne des pixels (moyenne) et l'écart type sont calculés. Ces valeurs représentent la luminosité et le contraste globaux du bloc, respectivement.
Quantification à deux niveaux : Un quantificateur à deux niveaux est ensuite appliqué à chaque bloc, où les pixels sont attribués à l'un des deux niveaux de reconstruction :
Représentation de la carte de bits : Une carte de bits binaire, de la taille du bloc original (n x n), est générée. Chaque bit de la carte correspond à un pixel du bloc. Un « 1 » indique que le pixel est attribué au niveau 1, tandis qu'un « 0 » indique le niveau 2.
Codage : La représentation codée de l'image se compose de la moyenne du bloc, de l'écart type et de la carte de bits pour chaque bloc.
Décodage : La reconstruction est simple. La carte de bits est utilisée pour attribuer le niveau de reconstruction approprié (moyenne + écart type/2 pour le niveau 1, moyenne - écart type/2 pour le niveau 2) à chaque pixel du bloc.
Avantages du BTC :
Simplicité : L'algorithme du BTC est relativement facile à mettre en œuvre et nécessite des ressources informatiques minimales.
Faible complexité : Les opérations de codage et de décodage sont rapides grâce à l'utilisation d'opérations arithmétiques simples et de tables de recherche.
Bonnes performances : Le BTC offre un taux de compression raisonnable tout en conservant une qualité d'image acceptable, en particulier pour les images à forte corrélation spatiale.
Limites du BTC :
Compression avec perte : Le BTC est une technique de compression avec perte, ce qui signifie que certaines informations sont perdues lors du processus de quantification, ce qui entraîne des artefacts visuels, en particulier aux bords et aux détails fins.
Artefacts de blocage : La segmentation en blocs peut entraîner des limites de blocs visibles, en particulier lorsque les taux de compression sont élevés.
Prise en charge limitée des couleurs : Le BTC traditionnel est conçu pour les images en niveaux de gris et nécessite des modifications pour gérer les images couleur.
Applications du BTC :
Malgré ses limites, le BTC a trouvé des applications dans divers domaines :
Imagerie médicale : Dans des applications telles que la transmission et le stockage d'images médicales, sa faible complexité et sa qualité acceptable le rendent adapté.
Télédétection : Pour la transmission d'images depuis des satellites ou des drones, le BTC offre un bon équilibre entre la compression et la qualité de l'image.
Imagerie documentaire : La simplicité et la vitesse du BTC le rendent adapté à la compression d'images de documents.
Conclusion :
Le BTC est une technique de compression avec perte convaincante connue pour sa simplicité, son faible coût informatique et sa qualité d'image acceptable. Bien qu'il présente des limites telles que des artefacts de blocage et une perte de détails, ses avantages le rendent adapté à diverses applications où une compression efficace et une faible complexité informatique sont primordiales. Les progrès du BTC ont conduit à des modifications telles que la quantification adaptative et une meilleure sélection de la taille des blocs, améliorant encore ses performances.
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