- •1 Обзор методов сжатия изображений
- •Общие понятия, связанные с изображениями
- •Требования к jpeg
- •Форматы графических файлов
- •Файлы bmp
- •1.3.2 Файлы pcx
- •1.3.3 Файлы jpeg
- •Сравнительная характеристика алгоритмов сжатия
- •Выбор и обоснование выбранного метода
- •Обоснование выбора метода сжатия изображения
- •Алгоритм архивации графики jpeg
- •2.2.1 Дискретное косинус преобразование
- •2.2.2 Этап Квантования
- •2.2.3 Этап Вторичного Сжатия
- •3. Разработка программно-аппаратных модулей
- •3.1 Разработка программного модуля на языке MatLab
- •4. Анализ вычислительной сложности
- •4.1 Требуемый объем памяти
- •Количество операций
- •Руководство пользователя
- •Заключение
- •Библиография
Требования к jpeg
Визуально после сжатия изображение должно оцениваться как "отлично" или "хорошо" в сравнении с оригиналом; метод должен быть применим и удобен при практическом применении для любых многоградационных изображений; иметь невысокую расчетную сложность, что позволило бы избежать дополнительных аппаратных разработок и ограничиться лишь несложным программным обеспечением; JPEG должен иметь следующие режимы работы:
Последовательное кодирование: компоненты изображения кодируются слева направо, сверху вниз;
Прогрессивное кодирование: изображение кодируется при многократном сканировании, в случаях, когда время передачи велико;
Нешумовое кодирование: изображение кодируется с гарантией точного воспроизведения каждого элемента (даже, если это приводит к заметному снижению коэффициента сжатия);
Иерархическое кодирование: изображение разбивается и кодируется по многим уровням, причем нижние уровни могут быть доступны сразу и без предварительного декомпрессирования изображения на всех его уровнях.
Форматы графических файлов
Одна из основных технологий сегодня, заключается в хранении файлов растровой графики (bitmap file). В файле растровой графики содержится информация, необходимая компьютеру для воссоздания изображения. Мы с вами на экране можем увидеть красивое изображение заката солнца, но компьютер воспринимает эту картину в виде единиц и нулей. То, что делает компьютер с этими единицами и нулями, и позволяет воспроизвести первоначальное изображение. В конечном итоге биты и байты в растровом массиве (bitmap) сообщают компьютеру, в какой цвет окрасить каждый пиксел изображения. Затем компьютер преобразует цвета растрового массива в формат, совместимый с адаптером его дисплея, и передает этот формат аппаратуре вывода видеоизображения.
Вызывает интерес та часть процесса, где происходит преобразование данных в растровый массив. Существует несколько форматов файлов растровой графики, и каждый формат предусматривает собственный способ кодирования информации о пикселах и другой присущей компьютерным изображениям информации. Именно поэтому программа Paint, поставляемая в комплекте ОС Windows 95, совместима с BMP-файлами, но не может считывать файлы формата GIF. Создатели программы Paint наделили ее способностью декодировать графическую информацию, хранящуюся в формате BMP, но не сможет прочитать формат GIF
Распространенные форматы файлов растровой графики:
Формат |
Макс. число бит/пиксел |
Макс. число цветов |
Макс. размер изображения, пиксел |
Методы сжатия |
Кодирование нескольких изображений |
BMP |
24 |
16'777'216 |
65535 x 65535 |
RLE* |
- |
GIF |
8 |
256 |
65'535 x 65535 |
LZW |
+ |
JPEG |
24 |
16'777'216 |
65535 x 65535 |
JPEG |
- |
PCX |
24 |
16'777'216 |
65535 x 65535 |
RLE |
- |
PNG |
48 |
281'474'976'710'656 |
2'147'483'647 x 2 147 483 647 |
Deflation (вариант LZ77) |
- |
TIFF |
24 |
16'777'216 |
всего 4'294'967'295 |
LZW, RLE и другие* |
+ |