ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
входное слово словаря. Если самое близкое входное слово даёт большее несоответствие, чем предусмотрено критерием,
то кодируется новый битмап символа и добавляется в словарь. В любом случае, должна кодироваться также позиция
символа на странице, обычно относительно предварительно закодированного символа.
Использование PM&S позволяет достичь высокого коэффициента сжатия с потерями для бинарных изображений,
которые имеют много повторяющихся символов. Однако есть неизбежные ошибки замены. Если эти ошибки неприемле-
мы, JBIG2 позволяет использовать разностный кодер. Различие между версией с потерями и оригинальным изображени-
ем может быть закодировано методом JBIG без потерь, что приводит к конечному изображению без потерь, имеющему
лучшее сжатие, чем сжатие непосредственно методом JBIG.
Для сжатия полутоновых изображений в JBIG2 были предложены два метода.
Первый – подобен методу арифметического кодирования на основе контекста, используемого в JBIG1, причём но-
вый стандарт позволяет контекстному шаблону иметь больше пикселов шаблона, а именно – 16, четыре из который могут
быть адаптивными. Использование больших шаблонов обычно приводит к существенному увеличению коэффициента
сжатия.
Второй метод основан на обратном преобразовании полутонового изображения в градации серого и передаче значе-
ний градаций серого. В соответствии с этим методом бинарное изображение разбивается на блоки пикселов по т
b
строк и
п
b
столбцов (при необходимости изображение может быть дополнено нулями снизу и справа).
Формат JPEG и JPEG 2000
Развитие технический средств машинной графики привело к быстрому росту размеров и качества компьютерных
изображений, а, следовательно, и росту размеров графических файлов. Профессиональные дизайнеры, например, опери-
руют изображениями размером в сотни мегабайт, для фотографий нужна глубина цвета не меньше, чем 24 бита на пик-
сел. В связи с этим при
Международном Комитете стандартизации (ISO) была создана исследовательская группа
Joint Photographic Experts Group (JPEG) для разработки эффективного способа записи больших объёмов графической
информации. Результатом работы этой исследовательской группы явился файловый формат с высокой степенью сжатия
данных на основе алгоритма JPEG.
Официально имя "JPEG" (произносится как "джейпег") указывает на алгоритм, метод сжатия, а не на формат файла.
Для унификации файловых форматов, использующих метод JPEG, были распространены рекомендации, получившие на-
звание JFIF (JPEG File Interchange Format). Метод сжатия JPEG используется в других форматах файлов, например, TIFF,
Kodak Photo CD, QuickTime и др.
Новый стандарт JPEG 2000, в разработке которого приняли участие Международная организация по стандартизации
(International Organization for Standardization), Международный союз телекоммуникаций (International Telecommunications
Union), компании Agfa, Canon, Fujifilm, Hewlett-Packard, Kodak, LuraTech, Motorola, Ricoh, Sony и другие, он создавался
как новая система кодирования изображений с разными характеристиками (естественными, научными, медицинскими,
текстовыми, моделированными и т.п.). Основное отличие JPEG 2000 от предшествующей версии этого формата –
использование рекурсивного wavelet-преобразования вместо дискретного косинусного преобразования.
Подробно алгоритмы сжатия, используемые в этих форматах, рассмотрены в п. 3.3.2.
Формат TIFF
Формат TIFF (Tagged Image File Format) предложен фирмой Aldus Corporation. Он был разработан для хранения
сканированных изображений с высокой разрешающей способностью. Высокая разрешающая способность обуславливает
большой объём файлов, который усложняет их обработку. Основная идея формата TIFF – это поддержка быстрого досту-
па к отдельным фрагментам изображения. Это позволяет редактировать изображения отдельными частями.
Положительной чертой формата TIFF является его гибкость. Он может хранить несколько изображений. Могут ис-
пользоваться разнообразные цветовые модели. Поддерживается много методов сжатия – LZW, Deflate, JPEG и прочие.
Итак, этот формат можно считать стандартом обмена графическими данными. Однако насыщенность возможностей
обуславливает проблемы для разработчиков программ. Случается, что файл, записанный одной программой, не читается
другими. Для решения этой проблемы в стандарте TIFF версии 6.0 определено подмножество Baseline TIFF, которую
должны поддерживать все программы.
Формат DjVu
DjVu (произносится "дежавю") – это комплект технологий сжатия, формата файла и программной платформы, кото-
рый разрабатывался с 1996 года в фирме AT&T Labs специально с целью размещения в Интернете сканированных доку-
ментов (книг, журналов, документации, изображений с высокой разрешающей способностью и т.п.). В марте 2000 года
формат был продан фирме LizardTech Inc.
Это относительно новый формат, который использует волновой (wavelet) алгоритм сжатия. Конечный результат
сжатия сопоставим по своим качествам с оригинальной сканированной версией. При многоразовом его увеличении не
появляется растровая мозаика.
DjVu хранит изображение, используя три слоя.
Первый слой содержит маску (битовый массив), указывающую, какая точка изображения соответствует переднему
плану (текст, рисунки, подписи) и какая – фону (текстура бумаги, фотографии). Этот слой кодируется алгоритмом без
потерь.
Второй слой содержит информацию о фоне, при этом используется кодирование, основанное на волновом сжатии.
Третий слой содержит информацию о переднем плане, сжатую по тому же алгоритму, что и предыдущий слой.
Одна из основных технологий DjVu – способность отделить фон изображения и передний план. Традиционные ме-
тоды сжатия изображения пригодны для фотографий, но они значительно ухудшают резкие переходы цвета между кон-
трастными сопредельными областями. Отделяя текст от фона, DjVu может сохранить текст с высокой разрешающей спо-
собностью (т.е. сохранить острые грани и максимизировать чёткость) и в то же время сжать фон с более низкой разре-
шающей способностью (используя методику на основе волнового алгоритма).
