4.Применение вейвлета(значения квантования задаются фиксированными)

5.Перевод многомерного массива в одномерный (плоский)

6.Сохранение сжатого изображения, а также сжатие потока Gzip (опционально) и сохранение в raw.

Этапы работы алгоритма, приведённого в блок схеме:

1,2.

3.

4.

Результаты тестирования программы.

Для тестирования программы была выбрана фотография, содержащее большое количество видимых оттенков. Исходная (несжатая) фотография размером 512x512 изображена на рисунке 3.RGB гистрограмма представлена на рисунке 4.

Рисунок 3. Исходное изображение

Рисунок 4. RGB гистограмма

Сжатое изображение изображено на рисунке 5, а его RGB гистограмма на рисунке 6.

Рисунок 5. Сжатое изображение.

Рисунок 6. RGB гистограмма сжатого изображения.

Время сжатия варьируется в пределах 360-420 ms (время декомпрессии приблизительно в два раза меньше). Подсчет времени выводится в консоль (см. рисунок 7).

Рисунок 7. Вывод информации о времени обработки.

Файл	Размер(байт)	Процент квантования(YCrCb)	Размер Gzip	Смещение цветов (относительное по гистограмме)
Исходный	338 493	-	-	-
Сжатый 1	64 714	100/85/85	55 389	Около 12%
Сжатый 2	62 300	100/100/100	55 000	Около 25%(смещение в U компоненту)
Сжатый 3	48 310	85/25/25	44 900	60%(преобладание оттенков зелёного)
Разжатый 1,2,3 (raw)	~768 210	-	-	-

Как мы видим, сжатие в 5.2 раза без особых визуальных потерь проходит относительно быстро. Размер gzip файла составляет 55 389 B , что означает, что есть ещё примерно 10% прирост при использовании gzip и аналогичных контейнеров.

Однако при более детальном рассмотрении рисунка 5 можно заметить артефакты (см. рисунок 8). Артефакты, возникающие при сжатии по алгоритму JPEG 2000 ( и соответственно по данному) с высокой степенью компрессии (потерь), качественно мало отличаются от артефактов, возникающих при сжатии компрессором JPEG — в тех местах, где оригинальное изображение имело плавные цвето-переходы, — они становятся ещё более плавными (размытыми); в тех же местах где были резкие переходы яркости или цвета (участки изображения с высокой контрастностью) — возникает характерный артефакт в виде яркого контура, обрамляющего границу перехода, незначительно (на пару пикселов) отступающего от более тёмного участка перехода.

Различия в артефактах — нет сетки в 8 на 8 пикселей; не искажаются цвета мелких деталей, сильно отличающихся по цвету от фона; артефакты, характерные для JPEG 2000, становятся заметными при больших, чем в случае JPEG, степенях сжатия. Тем не менее судя по гистограммам на рисунках 4 и 6 потеря “точности” цвета имеет место, пусть и не значительная. Однако яркостная составляющая квантовалась на меньшее значение, поэтому потери практически не заметны.

Рисунок 8. Увеличенный фрагмент изображения, артефакты. Слева-оригинальное изображение, справа-сжатое изображение.

Для более детального сравнения качества изображения подверглись анализу с помощью утилиты сравнения изображений от Bolid Software. Квадратами отмечены области, которые при пороге точности 99% были признаны разными. Как можно заметить, большинство из данных областей находится в зоне, имеющей множество мелких деталей (частой сменой оттенков).

Рисунок 8.1 Сравнение изображений с помощью утилиты Bolid Software IC

Часто фотографическое изображение может быть сжато в отношении 1/20 к оригинальному размеру без появления значительных искажений. Изображение справа демонстрируют различные искажения JPEG 2000 при различных степенях сжатия (верхнее изображение — это оригинал без сжатия). Цифры указывают соотношение размера оригинального BitMap файла к размеру файла Jpeg2000 .