вносять зміни до вихідні файли, показуючи при цьому більш високу ступінь упаковки графічних зображень.
Метод JPEG
З безлічі алгоритмів стиснення з втратами кодування з перетворенням виявилося найбільш затребуваним. Найкращий приклад такого методу - популярний стандарт JPEG (Joint Photographers Experts Group - Об'єднана група експертів з машинної обробці фотографічних зображень). Розглянемо на прикладі JPEG роботу алгоритму стиснення з втратами.
Стиснення з перетворенням засновано на простому умови: у трансформованому сигналі (наприклад, за допомогою перетворення Фур'є) отримані значення даних не несуть колишньої інформаційного навантаження. Зокрема, низькочастотні компоненти сигналу починають відігравати більш важливу роль, ніж високочастотні компоненти. Видалення 50% бітів з високочастотних компонентів може призвести, наприклад, до видалення лише 5% закодованої інформаціі.сжатіе починається шляхом розбиття зображення на групи розміром 8? 8 пікселів. Повний алгоритм JPEG працює з широким рядом бітів на піксель, включаючи інформацію про кольорі. При розпакуванні стисненого файлу потрібна така ж кількість байтів для апроксимації вихідної групи 8? 8. Ці аппроксимірованими групи потім об'єднуються, відтворюючи незжаті зображення. Чому використовуються групи розмірами 8? 8, а не 16? 16? Таке групування було засновано виходячи з максимального можливого розміру, з яким працювали мікросхеми на момент розробки стандарту.
Для реалізації методів стиснення було досліджено безліч різних перетворень. Наприклад, перетворення Karhunen-Loeve забезпечує найбільш високий коефіцієнт стиснення, але воно важко здійснюється. Метод перетворення Фур'є реалізується набагато простіше, але він не забезпечує досить хорошого стиснення. Зрештою, вибір був зроблений на користь різновиди методу Фур'є - дискретного косинусного перетворення (Discrete Cosine Transform - DCT).
На прикладі роботи алгоритму JPEG видно, як кілька схем стиснення об'єднуються, забезпечуючи більшу ефективність. Вся процедура стиснення JPEG складається з наступних етапів:
зображення розбивається на групи 8? 8;
кожна група перетвориться з допомогою перетворення DCT;
кожен спектральний елемент 8? 8 стискається шляхом скорочення числа бітів і видалення деяких компонентів за допомогою таблиці квантування;
видозмінений спектр перетворюється з масиву 8? 8 в лінійну послідовність, все високочастотні компоненти якої поміщаються в її кінець;
серії нулів стискаються за допомогою методу RLE;
послідовність кодується або методом Хаффмана, або арифметичним методом для одержання стисненого файлу.
Висновок
Графічні формати розрізняються за видом збережених даних (растрова, векторна і комплексні формати), по допустимому обсягу даних, параметрам зображення, зберіганню палітри, методикою стиснення. Растровий файл складається з точок, число яких визначається дозволом, вимірюваним зазвичай в точках на дюйм (dpi). Важливим фактором, що впливає на якість зображення і розмір файлу, є глибина кольору - число розрядів, що відводяться для збереження колірної інформації. Очевидно, що навіть файли з низьким дозволом містять в собі тисячі або десятки тисяч точок. Для зменшення обсягів файлів розроблені спеціальні алгоритми стиснення. Саме вони і є основною причиною існування графічних форматів. Векторний спосіб запису графічних даних застосовується в системах автоматичного проектування (CAD) і в графічних пакетах. У цьому випадку зображення складається з найпростіших елементів (лінія, ламана, еліпс, прямокутник і т.д.) і кривих. У кожного методу є свої переваги. Растровий дозволяє передавати тонкі, ледь помітні деталі образів, векторний ж найкраще застосовувати, якщо оригінал має виразні геометричні обриси. Векторний файл менше за обсягом, зате растровий швидше відобразиться на екрані, так як для виведення векторного зображення процесору необхідно провести безліч математичних операцій. З іншого боку, векторні файли набагато простіше редагувати. Існує безліч програм, що переводять дані з векторного формату в растровий. Як правило, таке завдання вирішується досить просто, чого не можна сказати про зворотної операції - перетворенні растрового файла у векторний (трасування) і навіть про переведення одного векторного файлу в іншій. Векторні алгоритми запису використовують унікальні для кожної фірми-постачальника математичні моделі, які описують елементи зображення.
Список літератури
1. Заставне Л.А. Комп'ютерна графіка: Практикум.- М .: ЛБЗ, 2005.
. Миронов Д. Комп'ютерна графіка в дизайні.- СПб: Питер, 2005.
