- •1. Преобразование цветового пространства
- •2. Субдискретизация
- •3. Дискретное косинусное преобразование
- •4. Квантование
- •5. Кодирование
- •Обработка результатов эксперимента
- •1. Исследование влияния цветового пространства на результат сжатия
- •2. Исследование влияния субдискретизации на результат сжатия
- •3. Исследование дкп и квантования
- •4. Исследование влияния кодирования
- •5. Исследование влияния параметра «Качество»
- •6. Исследования коэффициентов дкп
5. Исследование влияния параметра «Качество»
Таблица 5. Качество
Изображение |
Цветовое пространство |
Субдискретизация |
Квантование |
Кодирование |
Качество |
MSE |
Размер файла, КБ |
Визуальное качество |
Пейзаж |
YCbCr |
4:2:2 |
Стандартное |
RLE и коды Хаффмена |
85 |
6,4 |
13 |
хорошее |
Дверная ручка |
80 |
4,4 |
9 |
хорошее |
Таблица 6. Параметры изображения и объем файла
MSE |
15,7 |
12,7 |
10,4 |
9 |
8,2 |
7,5 |
7 |
6,5 |
6,15 |
5,8 |
5,6 |
54 |
5 |
4,4 |
3,65 |
3 |
2,25 |
2,1 |
1,75 |
1,5 |
1,3 |
Размер файла, кБ |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
7 |
7 |
7 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
9 |
9 |
10 |
10 |
12 |
17 |
30 |
Качество |
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
Рис. 30. Зависимость ошибки MSE от качества Рис. 31. Зависимость размера файла от качества
Низкодетальное изображение требует не столь высокого значения параметра «качество», как высокодетальное. Ошибка MSE уменьшается в изображениях с ростом качества, однако при этом растёт размер файла. Изображения с качеством выше 80% требуют намного больше размера, хотя ошибка при этом не так сильно падает.
6. Исследования коэффициентов дкп
Таблица 7. Оптимальные коэффициенты
Изображение |
Цветовое пространство |
Субдискретизация |
Квантование |
Кодирование |
Качество |
MSE |
Размер файла, КБ |
Визуальное качество |
Мотогонка |
YCbCr |
4:2:2 |
стандартная матрица |
RLE и коды Хаффмена |
50 |
11 |
10 |
среднее |
m03=1000 m30=1000 m75=1000 |
13,86 |
9 |
среднее |
Рис. 32. Мотогонка. Входное изображение и оно же со стандартной матрицей
Рис. 33. Мотогонка. Входное изображение и оно же с подобранными коэффициентами матрицы
Выводы
В ходе выполнения работы были подтверждены теоретические выводы, а именно: при изменении в матрице квантования коэффициентов, отвечающих за нижние частоты заметно уменьшаются размер файла и ухудшается качество из-за того, что основная энергия частотных составляющих находится в области низких и нулевых частот; цветовое пространство RGB при сжатии с субдискретизацией 4:2:2 и 4:1:1 не обеспечивает нормального качества изображения в силу отсутствия яркостного канала; использование кодирования RLE и кодов Хаффмена позволяет без ухудшения качества изображения добиться сильного уменьшения размера файла. Ошибка MSE уменьшается в изображениях с ростом качества, однако при этом растёт размер файла.
