ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ем ДКП весьма неэффективно к изображениям с резкими переходами цветов. В JPEG при сжатии 1-битная картинка при-
водилась к 8-битной, т.е. увеличивалась в 8 раз, после чего делалась попытка сжимать, нередко менее чем в 8 раз. Сейчас
можно рекомендовать JPEG 2000 как универсальный алгоритм.
7. На уровне формата поддерживается прозрачность. Плавно накладывать фон при создании WWW страниц теперь
можно будет не только в GIF, но и в JPEG 2000. Кроме того, поддерживается не только 1 бит прозрачности (пиксел про-
зрачен/непрозрачен), а отдельный канал, что позволит задавать плавный переход от непрозрачного изображения к про-
зрачному фону.
Кроме того, на уровне формата поддерживаются включение в изображение информации о копирайте, поддержка ус-
тойчивости к битовым ошибкам при передаче и широковещании, можно запрашивать для декомпрессии или обработки
внешние средства (plug-ins), можно включать в изображение его описание, информацию для поиска и т.д.
Схема работы алгоритма JPEG 2000 представлена на рис. 4.18.
Рассмотрим алгоритм по шагам.
Шаг 1. В JPEG 2000 предусмотрен сдвиг яркости (DC level shift) каждой компоненты (RGB) изображения перед пре-
образованием в YUV. Это делается для выравнивания динамического диапазона (приближения к 0 гистограммы частот),
что приводит к увеличению степени сжатия.
Шаг 2. Переводим изображение из цветового пространства RGB, с компонентами, отвечающими за красную (Red),
зелёную (Green) и синюю (Blue) составляющие цвета точки, в цветовое пространство YUV. Этот шаг аналогичен JPEG
(см. матрицы преобразования в описании JPEG), за тем исключением, что кроме преобразования с потерями предусмот-
рено также и преобразование без потерь. Его матрица выглядит так:
GV
VU
Y
GU
B
G
R
GB
GR
BGR
V
U
Y
+
+
−
+
=
−
−
++
=
4
4
2
Рис. 4.18. Схема работы алгоритма JPEG 2000
Шаг 3. Дискретное wavelet преобразование (DWT).
Шаг 4. Так же, как и в алгоритме JPEG, после DWT применяется квантование. Коэффициенты квадрантов делятся на
заранее заданное число. При увеличении этого числа снижается динамический диапазон коэффициентов, они становятся
ближе к 0, и мы получаем большую степень сжатия. Варьируя эти числа для разных уровней преобразования, для разных
цветовых компонент и для разных квадрантов, мы очень гибко управляем степенью потерь в изображении. Рассчитанные
в компрессоре оптимальные коэффициенты квантования передаются в декомпрессор для однозначной распаковки.
Шаг 5. Для сжатия получающихся массивов данных в JPEG 2000 используется вариант арифметического сжатия, на-
зываемый MQ-кодер, прообраз которого (QM-кодер) рассматривался ещё в стандарте JPEG, но реально не использовался
из-за патентных ограничений.
Характеристики алгоритма JPEG 2000.
•
Коэффициенты компрессии: 2…200 (задаётся пользователем), возможно сжатие без потерь.
•
Класс изображений: полноцветные 24-битные изображения, изображения в градациях серого, 1-битные изобра-
жения (JPEG 2000 наиболее универсален).
•
Симметричность: 1.
•
Характерные особенности: можно задавать качество участков изображений.
Напоследок приведём параметры различных алгоритмов сжатия изображений, рассмотренных выше (табл. 4.4).
4.4. Основные характеристики алгоритмов сжатия изображений
Алгоритм
Коэффициент
сжатия
Симметричность Назначение Потери Размерность
RLE 1/32 1/2 2/1 1
3, 4-битовые
нет 1D
LZW 1/1000 1/4 7/5 1,2…3
1 – 8-бито-вые
нет 1D
Хаффмана 1/8 2/3 1/1 1…1,5
5 – 8-бито-вые
нет 1D
Wavelet 2…200 1,5
24-битовые
да 2D
JPEG 2…20 ≈1
24-битовые
да 2D
JPEG 2000 2…200 1,5
24-битовые
да 2D
Фрактальный
2…2000 1000…10000
24-битовые
да 2D
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
