Опрос

Какой архиватор наиболее эффективный?:

Новички

Виктор Васильев
Юрий Антонов
Сергей Андреевич
Генадий
Avanasy

JPEG

Метод сжатия JPEG-LS использует коды Голомба, поэтому мы дадим краткое описание этих мало известных кодов.

Как уже отмечалось, JPEG является методом сжатия графических данных, а не графическим форматом. Поэтому в нем не определяются такие специфические параметры изображения, как геометрический размер пиксела, световое пространство или чередование битовых строк. Все это делается в формате JFIF.

JFIF (Jpeg File Interchange Format, формат обмена файлами стандарта JPEG) является графическим форматом данных, который обеспечивает обмен сжатыми файлами JPEG между компьютерами. Основные особенности этого формата заключаются в использовании цветового пространства YCbCr из трех цветовых ...

Заметим, что характеристики алгоритма относительно некоторых требо­ваний приложений, сформулированные выше, зависят от конкретных усло­вий, в которые будет поставлен алгоритм. Так, степень компрессии зависит от того, на каком классе изображений алгоритм тестируется. Аналогично скорость компрессии нередко зависит от того, на какой платформе реализо­ван алгоритм. Преимущество одному алгоритму перед другим может дать, например, возможность использования в вычислениях алгоритма техноло­гий нижнего уровня, типа ММХ, а это возможно далеко не для всех алго­ритмов. Так, JPEG ...

JPEG создает сжатый файл, в котором находятся все параметры, маркеры и, конечно, сжатые единицы данных изображения. Параметры состоят из слов длины 4 бита (объединяемых в пары), из одного байта или из двух байт. Маркеры необходимы для разделения файла на части. Маркеры имеют длину 2 байта. Первый байт равен 'FF'X, а второй - не ноль и не 'FF'X. Перед маркером может стоять несколько байтов с 'FF'X.

В табл. 3.59 перечислены все маркеры JPEG (первые четыре группы состоят из маркеров начала кадра). Сжатые единицы данных комбинируются в минимальные единицы данных (MCU, minimal data ...

В этой моде метод JPEG использует комбинации разностей пикселов для уменьшения их значений перед тем, как они будут сжаты. Эти разности называются прогнозами. Величины некоторых близких пикселов вычитаются из данного пиксела для получения малого числа, которое будет сжиматься по методу Хаффмана или с помощью арифметического кодирования. На рис. 3.57а показан некоторый пиксел X и три соседних пиксела А, В и С. На рис. 3.57Ь даны восемь возможных линейных комбинаций (прогнозов) пиксела и его соседей. В моде без потерь пользователь может самостоятельно выбрать подходящий прогноз, а ...

Уравнения (3.9) легко переводятся на любой язык программирования высокого уровня. Однако, имеется несколько возможностей для существенного ускорения вычисления этих величин. Эти формулы лежат в самом «сердце» метода JPEG, поэтому ускорение вычислений просто необходимо. Опишем несколько полезных приемов.

1. Независимо от размера изображения, используется только 32 значения функции косинус (см. следующий абзац). Их можно один раз вычислить и использовать много раз в операциях над единицами данных 8x8. 

f(2y + l)jv\ /(2ж + 1)1тг\ pxycos ...

DCT

Дискретное косинус-преобразование (DCT) уже обсуждалось нами в § 3.5.3. Комитет JPEG остановил свой выбор именно на этом преобразовании из-за его хороших свойств, а также в силу того, что в нем не делается никаких ограничений на структуру сжимаемых данных. Кроме того, имеются возможности для ускорения DCT.

Стандарт JPEG применяет DCT не ко всему изображению, а к единицам данных (блоков) размера 8x8 пикселов. Дело в том, что

(1) применение DCT ко всему изображению использует большое число арифметических операций и поэтому делается медленно. Применение DCT ...

Главной международной организацией, занимающейся проблемами света и цвета, является Международный Комитет по Освещению (Commission Internationale de l'Eclairage, CIE). Эта организация отвечает за развитие стандартов и употребление терминов в этой области. Одним из первых достижений СЕЕ явилось создание в 1931 году хроматических диаграмм (см. [Salomon 99]). Было показано, что для правильного отображения цвета достаточно трех компонент. Выражение некоторого цвета в виде триплета (я, у, z) похоже на обозначение точки в трехмерном пространстве, которое по аналогии называется ...

JPEG является очень изощренным методом сжатия изображений с потерей и без потери информации. Он применим как к цветным, так и к полутоновым изображениям (но не к мультфильмам и анимациям). Этот алгоритм не очень хорошо сжимает двухуровневые черно-белые образы, но он прекрасно обрабатывает изображения с непрерывными тонами, в которых близкие пикселы обычно имеют схожие цвета. Важным достоинством метода JPEG является большое количество настраиваемых параметров, которые пользователь может выбирать по своему усмотрению, в частности, он может регулировать процент теряемой информации, а, ...

Каждый столбец матрицы С' получен преобразованием столбцов матрицы D. Заметим, что верхние элементы столбцов матрицы С являются доминирующими. Кроме того, все столбцы имеют ту же энергию, что и до преобразования. Будем считать матрицу С результатом первого этапа двухстадийного процесса преобразования матрицы D. На втором этапе сделаем преобразование строк матрицы С'. Для этого умножим матрицу С на транспонированную матрицу WT. Наша конкретная матрица W является симметричной, поэтому можно записать: С = C'WT = WDWT = WDW 

Самый верхний ...