16. Сжатие изображений. Алгоритм сжатия jpeg.

Сжатие изображений — применение алгоритмов сжатия данных к изображениям, хранящимся в цифровом виде. В результате сжатия уменьшается размер изображения, из-за чего уменьшается время передачи изображения по сети и экономится пространство для хранения.

Сжатие изображений подразделяют на сжатие с потерями качества и сжатие без потерь. Сжатие без потерь часто предпочтительней для искусственно построенных изображений, таких как графики, иконки программ, либо для специальных случаев, например, если изображения предназначены для последующей обработки алгоритмами распознавания изображений. Алгоритмы сжатия с потерями при увеличении степени сжатия как правило порождают хорошо заметные человеческому глазу артефакты.

Алгоритмы сжатия без потерь

RLE 

LZW — используется в формате GIF

LZ-Huffman — используется в формате PNG

Алгоритмы сжатия с потерями[

JPEG

JPEG 2000

Алгоритм фрактального сжатия

Сжатие изображений на базе дифференциального анализ

Алгоритм сжатия JPEG.

JPEG - один из самых распространенных и достаточно мощных алгоритмов, представляет собой метод сжатия изображений, реализуемый различными способами Работает он как на черно-белых, так и на полноцветных изображениях. Стандарт JPEG (Joint Photographic Experts Group - Объединенная экспертная группа по фотографии) - формат хранения фотографических изображений, отличающийся хорошим качеством восстановленного изображения.

При сжатии изображение преобразуется из цветового пространства RGB в YCbCr. После преобразования RGB->YCbCr для каналов изображения Cb и Cr, отвечающих за цвет, может выполняться «прореживание» Далее яркостный компонент Y и отвечающие за цвет компоненты Cb и Cr разбиваются на блоки 8х8 пикселов. Каждый такой блок подвергается дискретному косинусному преобразованию (ДКП). Полученные коэффициенты ДКП квантуются (для Y, Cb и Cr в общем случае используются разные матрицы квантования) и пакуются с использованием кодирования серий и кодов Хаффмана. Матрицы, используемые для квантования коэффициентов ДКП, хранятся в заголовочной части JPEG-файла. Обычно они строятся так, что высокочастотные коэффициенты подвергаются более сильному квантованию, чем низкочастотные. Это приводит к огрублению мелких деталей на изображении. Чем выше степень сжатия, тем более сильному квантованию подвергаются все коэффициенты.

При сохранении изображения в JPEG-файле указывается параметр качества, задаваемый в некоторых условных единицах, например, от 1 до 100 или от 1 до 10.

17. Понятие итеративных кодов. Блочный итеративный код с проверкой на четность строк и столбцов. Основные недостатки кода. Каскадные коды. Итеративный код - такой код имеет большую корректирующую способность по сравнению с кодом с одной проверкой на четность, который позволяет только обнаруживать одиночные и нечетнократные ошибки. Итерированный код позволяет исправить все одиночные ошибки, так как пересечение строки и столбца, содержащих ошибку, однозначно указывает ее мест Рис. 1. Расположение символов итерированного кода. Каскадные коды, как и итерированные, состоят из двух или более кодов, но в отличие от них строятся ступенчатым образом: кодовые слова одного кода являются информационными символами для кода следующей ступени.  Рис. 2 Принцип построения каскадного кода. Каждый подблок из символов записывается как элемент поля в результате чего получается вектор из символов над полем.