Технология - Один алгоритм сжатия изображения

Это самая распространенная технология сжатия восстановления (название от Joint Photographic Expert Group).Применяется для сжатия с потерями полутоновых изображений, для их передачи и хранения. Рассмотрим ее схему на примере черно-белого изображения. Итак, изображение двоичная целочисленная матрица интенсивностей яркости, например, 8-ми битовая (256 градаций яркости). Технология для черно-белых изображений состоит из следующих основных этапов.

1) Матрица-изображение разбивается на квадраты 8 х 8.Числа каждого квадрата вытягиваются в цепочку из 64-х чисел, что интерпретируется как кусочно-постоянная функция на (0,); отрезок (0,) разбивается на равные части, ,=1,...,64 ; на этих частичных отрезках функция принимает постоянные значения (это числа от 0 до 255).

    2) К этой функции применяется быстрое преобразование Фурье, вычисляются коэффициенты Фурье. Используется свойство убывания к нулю коэффициентов Фурье. Оказывается, что для многих классов изображений обычно только 6-10 первых коэффициентов являются значимыми, основными, остальные приблизительно равны нулю и их можно отбросить (квантование). Получают сжатие в 6-10 раз (если значащих коэффициентов больше, чем оставлено, т. е. некоторые значащие отброшены, то на экране просматриваются квадратики). 4) Объединяют основные, оставленные коэффициенты всех квадратиков в общий массив, к новому общему массиву чисел применяется алгоритм Хаффмана, дающий сжатие примерно в полтора-два раза. Окончательно получаем сжатие в jpeg примерно в 12-15 раз. Обратная процедура, восстановление изображения: 1) к сжатому массиву применяется обратный алгоритм Хаффмана (восстановление без потерь значимых коэффициентов Фурье);
    2) по сохраненным значимым коэффициентам восстанавливается (в виде суммы Фурье, приближенно) функция на (0,), вычисляются ее значения на 64 частичных отрезках длины и ими заполняется соответствующий квадрат 8х8; 3) формируется общая матрица изображения (сжатого) и в BMP формате подается на экран. Для цветных изображений используются три матрицы интенсивностей для каждого из трех цветов. В каждом пикселе экрана расположены три люминофора, дающие яркость своего цвета в зависимости от цифровых значений соответствующих им элементов матриц.

Похожие статьи




Технология - Один алгоритм сжатия изображения

Предыдущая | Следующая