Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

JPEG 2000



План:


Введення

JPEG 2000 (або jp2) - графічний формат, який замість дискретного косинусного перетворення, які у форматі JPEG, використовує технологію вейвлет-перетворення, що грунтується на поданні сигналу у вигляді суперпозиції базових функцій - хвильових пакетів.

В результаті такої компресії зображення виходить більш гладким і чітким, а розмір файлу в порівнянні з JPEG при однаковій якості виявляється меншим. JPEG 2000 повністю вільний від головного недоліку свого попередника: завдяки використанню вейвлетів, зображення, збережені в цьому форматі, при високих ступенях стиснення не містять артефактів у вигляді "грати" з блоків розміром 8х8 пікселів. Формат JPEG 2000 так само, як і JPEG, підтримує так зване "прогресивне стиснення", що дозволяє по мірі завантаження бачити спочатку розмите, але потім все більш чітке зображення.

Поки цей формат мало поширений і підтримується не всіма сучасними браузерами.


1. Переваги

Порівняння JPEG і JPEG 2000
Зверху вниз показані артефакти компресії JPEG 2000. Число - ступінь стиснення

Основні переваги JPEG 2000 в порівнянні з JPEG:

  • Велика ступінь стиску: на високих бітрейтах, де артефакти незначні, JPEG 2000 має ступінь стиснення в середньому на 20% , Більше, ніж JPEG. На низьких бітрейтах JPEG 2000 також має перевагу над основними режимами JPEG. Велика ступінь стиснення досягається завдяки використанню дискретного вейвлет-перетворення і складнішого ентропійного кодування.
  • Масштабованість фрагментів зображень: JPEG 2000 забезпечує безшовне стиснення різних компонентів зображення, з кожним компонентом зберігається від 1 до 16 біт на семпл. Завдяки розбиття на блоки можна зберігати зображення різних дозволів в одному кодовому потоці.
  • Довільний доступ до кодового потоку, також іноді званий доступом до областей інтересу (англ.): кодовий потік JPEG 2000 забезпечує кілька механізмів для підтримки довільного доступу, також підтримується кілька ступенів розбиття на частини (області інтересу).
  • Гнучкий формат файлу: формати файлів JP2 і JPX забезпечують зберігання інформації про колірних просторах, метаданих та інформації для узгодженого доступу в мережевих додатках, що взаємодіють за допомогою протоколу JPEG Part 9 JPIP.

Інші переваги JPEG 2000 представлені на офіційній сторінці.


2. Споріднені стандарти

До стандарту JPEG 2000 є кілька додатків, деякі з них ще не реалізовані, серед яких:

  • ISO / IEC 15444-2:2000 - додаткові функціональні можливості, такі як сіткове квантування, розширений формат файлу і додаткові перетворення колірних просторів;
  • ISO / IEC 15444-4:2000 - тестування посилань;
  • ISO / IEC 15444-6:2000 - складений формат файлів зображення, дозволяє стискати одночасно текст і зображення;
  • JPSEC - розширення для безпечної передачі зображень (обговорюється в ISO);
  • JPIP - заснований на з'єднанні перегляд зображень (обговорюється в ISO).

3. Програми JPEG 2000

Основні сфери застосування цього стандарту:


4. Схожість з компресором ICER

JPEG 2000 багато в чому схожий з форматом стиснення зображень ICER, використовуваним NASA для стиснення зображень в космічних експериментах.

ICER також заснований на вейвлет і забезпечує:

  • прогресивне кодування,
  • стиснення без втрат (на відміну від JPEG 2000, ICER в цьому режимі використовує модифікований компресор LOCO ( англ. Low Complexity Lossless Compression )),
  • стиснення з втратами,
  • корекцію помилок, що дозволяє обмежити ефект втрати даних в каналі зв'язку.

ICER в цілому забезпечує стиск, порівнянне з JPEG 2000.

Функціональні можливості ICER, подібні з JPEG 2000, полягають у тому, що обидва компресора:

  • забезпечують розбиття зображення на блоки для збільшення ефективності стиснення, дозволяючи більш ефективно використовувати канал зв'язку, оперативну пам'ять і процесорний час;
  • дозволяють варіювати ступінь стиснення в залежності від розміру зображення (у байтах);
  • дозволяють варіювати ступінь стиснення в залежності від якості (хоча ICER варіює ступінь стиснення з 1%-й похибкою).

Відмінності між ICER і JPEG 2000:


5. Правові спори

JPEG 2000 не є вільним від патентованих алгоритмів компресії, але зусиллями комітету JPEG досягнуто згоди, що у складі цього формату вони можуть використовуватися безкоштовно: [1]

Завжди одним з найбільших переваг стандартів, випущених комітетом JPEG, було те, що вони можуть бути реалізовані в базовій конфігурації без будь-яких ліцензійних виплат. Новий стандарт JPEG 2000 був підготовлений з урахуванням цієї можливості, згода була досягнута між 20 великими організаціями-власниками більшості патентів в області стиснення, що дозволило використовувати їх інтелектуальну власність у складі реалізації стандарту без ліцензійних виплат.

Зрозуміло, невизначені і приховані патенти можуть все ще становити небезпеку. Тим не менш, JPEG 2000 варто розглядати як більш захищений від домагань формат, ніж, наприклад, MP3, для якого така робота велася на набагато нижчому рівні.

Однак, не звертаючи уваги на вільність ліцензування патентів, JPEG 2000 все одно не може відповідати Debian Free Software Guidelines (тест на вільність програмного забезпечення). Це може ускладнити адаптацію JPEG 2000 до вимог веба, так як це виключить вільні веб-браузери (особливо відзначимо браузери, засновані на Gecko) і популярні веб-додатки LAMP.


6. Артефакти, що виникають при стисненні

Артефакти, що виникають при стисненні за алгоритмом JPEG 2000 з високим ступенем компресії (втрат), якісно мало відрізняються від артефактів, що виникають при стисненні компресором JPEG - в тих місцях, де оригінальне зображення мало плавні кольорово-переходи, - вони стають ще більш плавними (розмитими ); в тих же місцях де були різкі переходи яскравості або кольору (ділянки зображення з високою контрастністю) - виникає характерний артефакт у вигляді яскравого контуру, обрамляє кордон переходу, трохи (на пару пікселів) відступаючого від більш темного ділянки переходу. Відмінності в артефактах - немає сітки в 8 на 8 пікселів; не спотворюються кольору дрібних деталей, що сильно відрізняються за кольором від фону; артефакти, характерні для JPEG 2000, стають помітними при великих, ніж у випадку JPEG, ступенях стиснення.

Часто фотографічне зображення може бути стисло щодо 1 / 20 до оригінального розміру без появи значних спотворень. Зображення праворуч демонструють різні спотворення JPEG 2000 при різних ступенях стиснення (верхнє зображення - це оригінал без стиснення). Цифри вказують співвідношення розміру оригінального BitMap файлу до розміру файлу Jpeg2000.


7. Порівняння з PNG

Хоча формат JPEG 2000 підтримує стиснення без втрат, він не призначений для удосконалення найкращого формату стиснення без втрат.

Формат PNG (Portable Network Graphics) більш ефективний для зображень, що містять одноколірні області (при невеликій кількості кольорів - наприклад, <1000), і підтримує спеціальні функціональні можливості, яких немає у JPEG 2000.

Вважається, що в поточній реалізації стандартів застосування PNG ефективніше для стиснення діаграм, а JPEG 2000 - для стиснення фотографічних зображень.


Примітки

  1. Welcome to JPEG - www.jpeg.org/newsrel1.html

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
JPEG
JPEG XR
2000
S/2000 J 11
ЛМ-2000
2000-і
ПП-2000
ПТВ-2000
(87269) 2000 OO 67
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru