36.Алгоритмы сжатия изображений с потерями. Алгоритм jpeg. Конвейер

операций.

Обеспечивается сжатие изображения с уменьшением размера файла в 24-100 раз. За счет сжатия с потерей метод JPEG достаточно сложен с вычислительной точки зрения, т.к. занимает много процессорного времени. Пользователь может контролировать уровень потерь, указывая степень сжатия в зависимости от того, что для него важнее – качество изображения или экономия памяти. Кодирование изображения по алгоритму JPEG подразделяется на несколько этапов:

1.Преобразование с цветового пространства из RGB в YUV, канал Y – содержит информацию о яркости, U – информацию о синем цвете, V – о красном.

2.Прореживание. В U и V компонентах отбрасываются строки или столбцы пикселов с определенными номерами.

3.Дискретное косинусное преобразование – это математическая операция, которая позволяет представить значение цвета в удобном для последующего сжатия виде. На этом этапе происходит потеря информации , связанная с невозможностью точного преобразования.

4.Квантование. Применяется для сокращения разрядности коэффициентов, полученных на предыдущем этапе и заключается в делении им значений на какое-либо число.

5.Сжатие полученных данных по алгоритму RLE, LZW или Хоффмана для достижения еще большей компрессии.

6.Сглаживание в процессе восстановления изображения.

37.Алгоритмы сжатиия изображений с потерями. Фрактальный алгоритм.

Фрактал – структура, обладающая сложными формами разных размеров. Фракталы не зависят от расширения устройства. Это масштабируемые картинки, которые можно описать небольшим конечным набором инструкций с помощью компьютерной программы. В процессе фрактального преобразования получается набор цифр, который в очень сжатой форме описывает изображение. Достигает при этом большой коэффициент сжатия. При высоком изображении фрактальное отображение более эффективное с точки зрения снижения обьема сжатой информации. Фрактальное преобразование является ассиметричным. Процесс восстановления нельзя произвести путем простой инверсии процедуры сжатия. Сжатие требует гораздо больше вычислений, чем восстановление.

Выделяют несколько разновидностей фракталов: алгоритмические, геометрические и фракталы на основе метода IFS.

В задачах КГ фрактальная технология получила наибольшее распространение при формировании объектов природного ландшафта: линии горизонта, неровных поверхностей, холмов, гор, каньонов и прочих нерегулярных образований. Построение основано на рекурсивном разбиении исходного объекта средними точками и смещении этих точек по методу управляемой случайности. Начальные объекты выбираются из простых геометрических фигур: отрезков, треугольников, прямоугольников, тетраэдров.

Фракталы широко применяют в растровых редакторах (Adobe Photoshop, Corel Painter), в векторной (Corel Draw, Adobe Illustrator) и трехмерной (Corel Bryce, 3Dmax) графике.

Свойства фракталов.

1. Прежде всего фрактал – это не линия или поверхность в виде привычных уравнений. Фракталы выражаются не в первичных геометрических формах, а в алгоритмах, которые трансформируются в геометрические формы с помощью компьютерной программы.

2. Характер большинства фрактальных алгоритмов преимущественно рекурсивный.

3. Теоретически глубина рекурсии фрактала бесконечна.

4. Независимо от природы и метода построения у всех фракталов есть одно важное общее свойство, характеризующее степень их раздробленности и предельные свойства. Это – фрактальная размерность. Согласно идее Мандельброта ее можно определить подсчетом числа элементов N, принадлежащих фрактальному множеству, при различных разрешениях  – минимальных линейных размерах элементов.

5. Размерность фрактала может быть дробной.