Сжатие изображений по блочному алгоритму JPEG.

Как известно, все множество цветовых оттенков может быть задано различными пропорциями яркости трех цветовых составляющих, - в частности, красного (Red – R), зеленого (Green – G) и голубого (Blue – B). В памяти компьютера изображение чаще всего представляется как матрица (растр) точек - пикселей.

(Наряду с таким «растровым» представлением существует и так называемое «векторное», когда элементы изображения - кривые – описываются математическими уравнениями. К «векторному» описанию изображения применимы способы сжатия данных без потерь. Здесь мы будем говорить о методах, применяемых по отношению к растровым изображениям).

Каждому пикселю отвечает три кодовых слова, характеризующих яркость составляющих RGB. Чаще всего для каждого из них отводится один байт (именно так кодируются цвета пикселей например в популярных графических форматах tif и bmp).

Особенности человеческого зрения заключаются, в частности, в том, что глаз слабо различает мелкие детали изображения и более чувствителен к изменениям яркости, чем к цветовым переходам. Эти особенности использует популярный алгоритм сжатия с потерями информации JPEG. В настоящее время широко используется «блочная» версия алгоритма, в которой все изображение разбивается на блоки 8х8 и в дальнейшем эти блоки «огрубляются» таким образом, чтобы код, который их описывает, стал как можно короче (исходное описание каждого такого блока требует 8х8х3=192 байта).

Контрольные вопросы:

1. Почему сжатие с потерями используется в основном как кодирование изображений и звука?

2. Поясните суть методов «кодирования повторов» и кодирование по Лемпелю-Зиву.

3. В чем отличия «блочного» и «волнового» кодирования изображений в стандарте JPEG?

4. Какие преимущества при сжатии звуковой информации дает детальное знание особенностей источников звука.

5. Неравномерное кодирование особенно эффективно, когда когда объем алфавита n не равен степени двойки. Объясните это.

6. Что такое «префиксность» применительно к кодированию?

7. Поясните процедуру построения кода Хаффмена ?

8. В чем особенности однопроходного и двухпроходного кода Хаффмена?