47.Основные алгоритмы сжатия с потерями.

Алгоритм сжатия JPEG

1. Изображение переводится из светового пространства RGB в цветовое пространство.

Y – яркостное составляющее, CR, CB – компоненты отвечающие за цвет, хроматический красный и хроматический синий.

= х +

2. Исходное изображение разбивается на матрицы размером 8*8, из которых формируется три рабочие матрицы дискретного косинусного преобразования (выполняется в вещественной области).

16log16=16*4=64

8log8=24*4=96

3. Применение ДКП к каждой рабочей матрице, при этом мы получаем матрицу, в которой коэффициенты в левом верхнем углу соответствуют низкочастотной составляющей, а в правом нижнем высокочастотной составляющей.

4. Производится квантование (фактически это деление рабочей матрицы на матрицу квантования поэлементно).

R*(x,y)=R_ошиб[R(x,y)/K(x,y)]

Появится матрица, содержащая достаточное количество нулей.

5. Матрица 8*8 переводится в 64-элементный вектор при помощи зигзаг-сканирования.

6. Свертываем с помощью алгоритма группового кодирования, 64-разрядный вектор, RLE.

[«количество нулей» «значение»]

1 0 10 16 0 0 0 4 0 0 0

[0 1] [1 10] [0 16] [3 4] [3 ]

7. Свертываем, получившиеся пары кодированием по Хафману с фиксированной таблицей.

В результате всех этих действий получается JPEG формат.

Достоинства:

*задается степень сжатия.

*работает с цветными изображениями.

Недостатки:

*при повышении степени сжатия изображение распадается на отдельные квадраты (8*8).

*проявляется эффект Гибса (эффект звона).

Фрактальный алгоритм

Основано на том, что изображение представляется в более компактной форме за счет коэффициента системы итерируемых функций.

Характеристики фрактального алгоритма: коэффициент компрессии от 2 до 2000 раз.

Достоинство: может свободно масштабировать без появления отрицательного эффекта.

Рекурсивный (волновой) алгоритм

Основан на Wavelet-преобразовании. Коэффициент компрессии от 2 до 200 раз. Достоинство: отсутствует эффект Гибса.