Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Сжатие графической информации - Coggle Diagram

- - - - Сжатие с потерями более эффективно, оно сжимает не в разы, а в десятки, сотни и даже тысячи раз, однако от этого страдает точность передачи изображения и скорость кодирования-декодирования.
    - - Сжатие без потерь подразумевает, что результирующее изображение будет в точности соответствовать оригинальному.
- - - - Итак, мы имеем матрицу 8 на 8 значений, они будут варьироваться от 0 до 255 и любой пиксель может принять любое значение из этого диапазона. Сжимать информацию можно только в том случае, если есть избыточность, но искать повторы и закономерности среди большого числа значений может быть затруднительно. При ДКП мы получаем матрицу, в которой коэффициенты в левом верхнем углу соответствуют низко-частотной составляющей изображения, а в нижнем правом углу – высокочастотной.
    - - Если в предыдущем шаге мы преобразовывали дискретный сигнал в непрерывный, то на этом этапе мы поступаем наоборот. Аналогичным методом оцифровывают звук, поэтому мы рассмотрим квантование на примере звукового сигнала. На сетке шаг по горизонтали называется дискретизацией – для звука это отсчёт времени, а для изображения – координаты пикселей. Шаг по вертикали это квантование (для звука – уровень сигнала, и для изображения тоже, в нашем примере уровень сигнала выражен яркостью).
    - - На этом этапе мы разбиваем исходное изображение на матрицы 8х8 пикселей. Здесь происходит потеря, которая называется субдискретизацией. Если для канала яркости считываются все пиксели, то в цветовых каналах пиксели выбираются через одну строку и через один ряд. Таким образом, мы теряем ¾ полезной информации о цветовых составляющих. Но для всего файла получили сжатие в два раза.
    - - На этом шаге происходит считывание матрицы для представления значений в строчку. Причём, считывание проводится зигзагом – от левого верхнего угла к нижнему правому, чтобы получить значения, выстроенные по мере роста частоты коэффициентов. Обычно ненулевые значения в этой матрице сконцентрированы в левом верхнем углу. При считывании таким зигзагом мы получаем строку из 64 значений, из которых в начале некоторое количество ненулевых, а дальше – нули.
    - - На первом шаге яркость записывается отдельно от цветности. Яркость для нашего глаза имеет большее значение, чем цветность, а это значит, что отделив яркость от цветности мы можем манипулировать с цветовыми каналами. При этом, если мы посмотрим на цветовые каналы в таком представлении, то увидим, что они значительно менее контрастные, а значит, обнаружить однородные области будет проще.
    - - Применяется алгоритм сжатия без потерь, то есть, всю информацию мы записываем в более компактном виде, указывая, сколько бит для значения нам нужно пропустить,
        сколько предоставить, и само значение.
    - - Весь полученный набор мы сжимаем алгоритмом Хаффмана. Это тоже метод сжатия без потерь, суть которого заключается в том, что часто используемым значениям присваиваются короткие коды, а редко встречающимся – длинные.
- - - - Как с потерями, так и без потерь.
    - - Поддерживается, может быть сохранена
        без потерь даже если изображение сжималось с потерями.
    - - RIFF
    - - Поддерживается.
    - - Google заявляет, что их формат на 39% более эффективен.
    - - Не фиксированы.
  - - - Формат BPG был создан Фабрисом Белларом. Технологически этот формат, который так и позиционируется, как замена JPEG, родом из видеокодека HEVC, известного так же как
        H.265.
    - - Этот формат использует сжатие по алгоритму LZW. Что в этом алгоритме хорошо:
        • Сжатие без потерь
        • Кодирование и декодирование производятся довольно быстро.
    - - PNG – это очень любопытный формат. Мало того, что он лучше, чем GIF сжимает изображения, он поддерживает полноцветные изображения. Изначально он использовался в программе Macromedia Fireworks в качестве оригинального, то есть внутреннего формата. Программа эта была для подготовки графики для веб-страниц. И прямо в этот файл можно было записать разметку на слайсы, ссылки и прочие подробности.
    - - Помимо недавно появившегося формата BPG есть формат, продвигаемый Google – WebP. И он так же основан на видеокодеке VP8, и права и компанию, которая разрабатывала этот кодек, Google купил.
- - - - В 1996 году появился MPEG 2, и на его основе было построенно телевещание, также он использовался в DVD.
    - - В 1998 году появился в MPEG 4, сам по себе он не был популярен, но на его основе в 2003 году появился стандарт MPEG 4 Part 10, он же H.264, он требовал высокой мощности для кодирования и декодирования, но давал прекрасные результаты и быстро стал популярен.
    - - Позже в 1993 году появился MPEG 1, отличительными чертами которого стали двунаправленные кадры, а также высокое разрешение.
    - - Первый кодек H.261 был разработан в 1988 году и имел многие функции современных кодеков: опорные кадры, предсказанные кадры, а также сжатие кадров по макроблокам и с дискретным косинусным преобразованием.
    - - Естественно, что это далеко не все используемые кодеки, а лишь их малая часть, существуют также LossLess кодеки, сжимающие без потерь (HuffYUV) и кодеки, разработанные для конкретных платформ (WindowsMedia, QuickTime).