|
34 Очевидно, что при спектральной селекции к каждой полосе частот может быть применен метод последовательной аппроксимации, поэтому оба эти режима взаимно дополняют друг друга. В прогрессивном методе в отличие от последовательного необходима буферная память для хранения частотных коэффициентов во время обработки. Выбор методов спектральной селекции, последовательной аппроксимации или их комбинации определяется в сигнальной информации кадра. Применяется как кодирование Хаффмана, так и арифметическое кодирование. Режим сжатия без потерь применяется для точной побитной передачи изображений. В нем отсутствуют ДКП, дискретизация, преобразование цветов и квантование (необратимое огрубление) данных, и восстановленное изображение при отсутствии ошибок будет теоретически идентично исходному. В этом режиме выборка предсказывается исходя из комбинаций значений соседних выборок. Результат кодируется с помощью арифметического кода или кода Хаффмана. В результате сжатие получается меньше, чем в режиме с потерями. Иерархический подход основан на изменении разрешающей способности. Изображение хранится в виде отличий от предыдущей уменьшенной версии. На каждой стадии иерархического режима разрешающая способность изображения повышается вдвое и по вертикали и по горизонтали. При этом результат, полученный на предыдущей стадии, используется как предсказание для следующей стадии. Увеличение количества стадий приводит к улучшению качества восстанавливаемого изображения. На стадии может использоваться любой метод, разрешенный стандартом JPEG и описанный выше. Таким образом, иерархический режим кодирования представляет собой просто способ действия при применении одного из режимов сжатия. Перечень этих режимов показан на рис. 1.8, а их взаимосвязь на рис. 1.9. |
ограничений, большинство реализаций используют общедоступный алгоритм Хаффмана. Суть прогрессивного режима заключается в том, что кадр с помощью многократных разверток сканируется неоднократно, причем при каждом сканировании выбирается лишь часть информации, содержащейся в блоках данных кадра, то есть на конечном терминале просмотр начинается с низкокачественного изображения, а впоследствии качество изображения постепенно улучшается. Если входные данные предварительно преобразованы в частотные коэффициенты (например, с помощью ДКП), то обработка этих коэффициентов в прогрессивном методе может осуществляться двумя способами: • Режим спектрального выбора. В этом режиме сначала передается DC компонент, потом несколько АС компонент нижней частоты каждого из 8x8 блоков, затем верхней частоты для тех же блоков. • Режим последовательной аппроксимации. В этом режиме сначала передаются N старших бит каждой кодированной величины, затем оставшиеся младшие биты. Параметр N может быть произвольным. Очевидно, что при спектральной селекции к каждой полосе частот может быть применен метод последовательной аппроксимации, поэтому оба эти режима взаимно дополняют друг друга. В прогрессивном методе в отличие от последовательного необходима буферная память для хранения частотных коэффициентов во время обработки. Выбор методов спектральной селекции, последовательной аппроксимации или их комбинации определяется в сигнальной информации кадра. Применяется как кодирование Хаффмана, так и арифметическое кодирование. Режим сжатия без потерь применяется для точной побитной передачи изображений. В нем отсутствуют ДКП, дискретизация, преобразование цветов и квантование (необратимое огрубление) данных, и 49 восстановленное изображение при отсутствии ошибок будет теоретически идентично исходному. В этом режиме выборка предсказывается исходя из комбинаций значений соседних выборок. Результат кодируется с помощью арифметического кода или кода Хаффмана. В результате сжатие получается меньше, чем в режиме с потерями. Иерархический подход основан на изменении разрешающей способности. Изображение хранится в виде отличий от предыдущей уменьшенной версии. На каждой стадии иерархического режима разрешающая способность изображения повышается вдвое и по вертикали и по горизонтали. При этом результат, полученный на предыдущей стадии, используется как предсказание для следующей стадии. Увеличение количества стадий приводит к улучшению качества восстанавливаемого изображения. На стадии может использоваться любой метод, разрешенный стандартом JPEG и описанный выше. Таким образом, иерархический режим кодирования представляет собой просто способ действия при применении одного из режимов сжатия. Перечень этих режимов показан на рис. 5, а их взаимосвязь —на рис. 6. Формат JPEG признан универсальным графическим стандартом. Он обеспечивает высокую степень сжатия файла, но использование в нем ДКП неизбежно приводит к ухудшению качества изображения. Данные о цветах частично теряются, а само изображение делится на прямоугольные блоки, которые нередко заметны даже невооруженным глазом, особенно при большом увеличении. Схема кодирования цветных и полутоновых изображений JPEG2000. В разработке нового стандарта приняли участие международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization), международный союз телекоммуникаций (International Telecommunications Union), компании Agfa, Cannon, Fijifilm, Hewlett-Packard, Kodak, Motorola, Ricoh, Sony и другие. Стандарт JPEG2000 [4] определяет режимы сжатия с 50 |