فشرده سازی تصویر

فشرده سازی تصاویر کاربردی از فشرده‌سازی اطلاعات بر روی تصاویر دیجیتال است به عبارتی هدف از این کار کاهش افزونگی (redundancy) محتویات عکس می‌باشد برای توانایی ذخیره کردن یاانتقال اطلاعات به فرم بهینه. فشرده سازی عکس می تواند بصورت بدون اتلاف و پر اتلاف صورت گیرد. فشرده سازی بدون اتلاف گاهی اوقات برای بعضی عکس‌ها مثل نقشه‌کشی‌های تکنیکی و آیکون‌ها ترجیح داده می‌شود و به این دلیل است که در روش‌های فشرده سازی پراتلاف خصوصاً وقتی برای نرخ بیت‌های پایین استفاده شود فشرده سازی به کیفیت عکس لطمه می‌زند. روش‌های فشرده سازی بدون اتلاف همچنین ممکن است برای محتویات پر ارزش مثل عکس‌های پزشکی یا عکس‌های اسکن شده برای اهداف بایگانی شدن نیز ترجیح داده شوند. روش پراتلاف مخصوصا برای عکس‌های طبیعی مناسب است مثل عکس‌هایی برای کاربردهای کوچک (گاهی اوقات جزئی) که از دست رفتن درستی (fidelity) برای دست یافتن به کاهش نرخ بیت قابل توجه است .

 

روش‌های فشرده سازی بدون اتلاف عکس‌ها عبارتند از

– کد گذاری طول اجرا (run-length encoding): استفاده شده در روش‌های پیش فرض در dcx و یکی از امکانات TIFF ,TGA ,BMP

– entropy coding

– الگوریتم‌های مطابق واژه‌نامه مثل lzw استفاده شده در GIF,TIFF

– کاهش اعتبار (deflation) استفاده شده در TIFF ,MNG ,PNG

روش‌های فشرده سازی پراتلاف عبارتند از

کاهش فضای رنگی برای رنگهایی که بیشتر در عکس استفاده شده‌اند. رنگی که انتخاب شده در پالت رنگ در بالای عکس فشرده شده مشخص می‌شود. هرپیکسل فقط به شاخص رنگ در پالت رنگ اشاره داده می‌شود.

– “chroma subsampling این روش براساس این واقعیت است که چون چشم انسان تغییرات مکانی روشنایی را سخت تر از رنگ درک می‌کند بوسیله میانگین‌گیری یا حذف کردن برخی از اطلاعات رنگ تابی یک عکس عمل
فشرده سازی صورت گیرد.

تغییر شکل دادن کد گذاری (transform coding) این روش بطور عادی بیشترین استفاده را دارد.

– “fractal compression‘ بهترین کیفیت عکس در یک نرخ بیت (یا نرخ فشرده سازی) معین هدف اصلی از فشرده سازی عکس است. به هر حال ویژگی‌های مهم دیگری از رویه‌های فشرده سازی عکس وجود دارد که عبارتند از:

مقیاس پذیری(scability): به طور کلی به کاهش کیفیت حاصل شده در اثر دستکاری گروه بیتی یا فایل گفته می‌شود. (بدون بازیابی). نامهای دیگر برای مقیاس پذیری،progressive coding یا embedded biststream است.
با وجود خلاف واقعی بودنش مقیاس پذیری نیز می‌تواند در رمز گذارهای (
codec) بدون اتلاف یافت می‌شود. مقیاس پذیری خصوصاَ برای پیش نمایش عکس‌ها در حال دریافت کردن آنها یا برای تهیه کیفیت دستیابی متغیر در
پایگاه‌های داده مفید است.

انواع مختلف مقیاس پذیری عبارتند از:

کیفیت مترقی(Progressive quality)یالایه مترقی(layer progressive):گروه بیتی پی درپی عکس را از نو می‌سازد.

وضوح مترقی(Progressive resoloution) ابتدا یک عکس وضوح پایین را کد گذاری می کند سپس تفاوتهای وضوح بالاتر را کد گذاری می‌کند.

مؤلفه مترقی (Progressive component): ابتدا رنگ را کد گذاری می‌کند.

ناحیه جذاب کدگذاری (region of interest coding)نواحی خاصی از عکس با کیفیت بالاتری نسبت به سایر نقاط کد گذاری می‌شوند و می‌تواند با مقیاس پذیری (کدگذاری ابتدایی یک بخش و دیگران بعداَ) ترکیب شود.

اطلاعات غیر نمادین (meta informationداده‌های فشرده شده می‌توانند شامل اطلاعاتی در رابطه با عکس باشد که می‌توان برای طبقه بندی کردن، جستجو یا بررسی عمومی عکس از آنها استفاده کرد. مانند اطلاعاتی
که می‌توانند شامل رنگ و الگو و پیش نمایش کوچکتر عکس‌ها و اطلاعات خالق و کپی رایت باشد.

قدرت پردازش(processing power) الگوریتم‌های فشرده سازی اندازه‌های متفاوتی از قدرت پردازش را برای کدگذاری و کدگشایی درخواست می‌کنند. بعضی از الگوریتم‌های فشرده سازی عالی قدرت پردازش بالا می‌خواهند.

کیفیت روش فشرده سازی اغلب بوسیله سیگنال ماکزیمم به نسبت پارازیت (peak signal-to-noise ratio) اندازه گیری می شوند. اندازه پارازیت‌ها نشان دهنده فشرده سازی پراتلاف عکس است به هر حال قضاوت موضوع
گرایانه بیننده همیشه بیان کننده اهمیت اندازه‌گیری است.

Jpeg 2000

Jpeg 2000 یک استاندارد فشرده‌سازی عکس براساس wavelet (wavelet-based)است؛ و در سال ۲۰۰۰ به‌ وسیله کمیته Joint Photographic Experts Group با نیت جایگزین کردن با استاندارد اصلی Jpeg که براساس تغییر گسسته(discrete cosine transform-based) است (محصول سال۱۹۹۱) تولید شده است.

JPEG 2000 زمان بیشتری را برای عملیات بازکردن فشردگی نسبت به JPEG طلب می‌کند.

اثبات از بالا به پایین محصولات فشرده‌سازی JPEG 2000: شماره‌ها نشان‌دهنده ضریب تراکم استفاده شده‌است.برای مقایسه بهتر شکل بدون مقیاس را نگاه کنید. محصولات JPEG 2000 به فرم JPEG متفاوت به نظر می‌رسند و یک جلوه صیقلی روی عکس وجود دارد و برای نمایان شدن سطوح فشرده‌سازی بالاتری اختیار می کنند. اغلب یک عکس گرفته شده می‌تواند به اندازه اندازه فایل اصلی خود(bitmapفشرده نشده) بدون متحملشدن اثر نمایان شدن فشرده شوند.

منبع

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *