Материал: jpeg_algoritm_szhatia

Алгоритм N 3 JPEG

Основные соотношения

JPEG - один из новых и достаточно мощных алгоритмов. Оперирует алгоритм областями 8x8, на которых яркость меняется сравнительно плавно. Вследствие этого при разложении матрицы такой, области в двойной ряд по косинусам значимыми оказываются только первые коэффициенты. Алгоритм разработан группой экспертов в области фотографии. JPEG - Joint Photographic Expert Groupподразделение в рамках ISO - Международной организации по стандартизации.

Метод позволяет сжимать некоторые изображения в 10-15 раз без серьезных потерь. Существенными положительными сторонами алгоритма является то, что:

•задается степень сжатия (степень сжатия: 2-200 (задается пользователем));

•выходное цветное изображение может иметь 24 бита на точку. Класс изображений: полноцветные, 4 битовые изображения или изображения в градациях серого без резких переходов цветов.

Отрицательными сторонами алгоритма является то, что:

•При повышении степени сжатия изображение распадается на отдельные квадраты (8x8). Это связано с тем, что происходят большие потери в низких частотах при квантовании и восстановить исходные данные становится невозможно.

•Проявляется эффект Гиббса - ореолы по границам резких горизонтальных и вертикальных переходов цветов.

В алгоритме JPEG используется ДКП, которое раскладывает изображение по амплитудам некоторых частот. Таким образом, при преобразовании получается матрица, в которой многие коэффициенты либо близки, либо равны нулю. Кроме того, благодаря несовершенству человеческого зрения можно аппроксимировать коэффициенты более грубо без заметной потери качества изображения. Для этого используется квантование коэффициентов. В самом простом случае - это арифметический побитовый сдвиг вправо. При этом преобразовании теряется часть информации, но может достигаться большая степень сжатия. Порядок работы прямого и обратного алгоритмов приведены на рисунке 1 и рисунке 2.

Рис. 1. Схема сжатия изображений по JPEG

1