Công nghệ nén ảnh JPEG pot

B
À
I

T
Ậ
P

L
Ớ
N

X
Ử

L
Ý

Ả
N
H
T
Ì
M

H
I
Ể
U

C

Ô
N
G

N
G
H
Ệ

N
É
N

Ả
N
H

J
P
E
G
,

C
H
U
Ẩ
N

J

P
E
G

V
À

C
Á
C

L
O
Ạ
I

J
P
E
G
.

T
H
Ử

N
G
H
I

Ệ
M

T
R
Ê
N

Ứ
N
G

D
Ụ
N
G

C
Ụ

T
H
Ể
A. CÔNG NGHỆ NÉN ẢNH JPEG
I. CHUẨN JPEG
II. CÔNG NGHỆ NÉN ẢNH JPEG
III. JPEG
I. CHUẨN JPEG
•
Chuẩn nén JPEG ban đầu phân ảnh ra các khối 8 x 8. Việc xử lý trên các khối dữ liệu nhỏ này sẽ làm tăng độ

chính xác trong tính toán cũng như giảm thiểu được một phần của tính toán.
•
Tiếp đến các khối này qua giai đoạn biến đổi Cosin( DCT ) phép biến
đổi Cosine rời rạc biến đổi thông tin ảnh từ miền không gian sang miền
tần số để có thể biểu diễn dưới dạng gọn hơn.
•
Tiếp sau quá trình biến đổi Cosine rời rạc là quá trình lượng tử
hóa: quá trình này làm giảm số lượng bít cần để lưu trữ các hệ số biến
đổi bằng việc giảm độ chính xác của hệ số. ( quá trình mất mát thông tin)
•
Tiếp đến là quá trình mã hóa, quá trình này sẽ tách biệt việc xử
lý hai thành phần đặc trưng: thành phần các hệ số một chiều DC đặc
trưng cho phần lớn tín hiệu của ảnh và thành phần các hệ số xoay chiều
đặc trưng cho các thông tin chi tiết của ảnh.
II. CÔNG NGHỆ NÉN ẢNH JPEG
1. Mã hóa JPEG
•
Chuyển đổi không gian màu: RGB YCbCr
-
Y miêu tả độ sáng của điểm ảnh
-
Cb,Cr miêu tả “ chrominance”
Không áp dụng với các ảnh JPEG chất lượng cao
•
Downsampling:
1.1. Phân khối
Sau khi “ subsampling” mỗi kênh phải bị tách ra
đặt trong khối 8x8( của pixel).
1.2. Mã hóa biến đổi DCT
•

Nguyên tắc chính của phương pháp mã hóa này là biến đổi tập các giá trị pixel của ảnh trong
miền không gian sang một tập các giá trị khác trong miền tần số sao cho các hệ số trong tập giá trị
mới này có tương quan giữa các điểm ảnh gần nhau nhỏ hơn.
•
Công thức phép biến đổi cosin 2 chiều:
1.3. Lượng tử hóa :
Bảng lượng tử

Công thức:
1.4. Mã hóa
•
Xử lý AC:
Thành phần các hệ số xoay chiều
chứa các thông tin chi tiết của ảnh.
Để nâng cao hiệu quả nén cho mỗi
hệ số trong một khối người ta xếp
lại chúng theo thứ tự Zigzag
Thành phần AC này được xử lý theo quy trình:
BẢNG PHÂN LOẠI VÀ BẢNG HUFFMAN AC
•
Xử lý thành phần DC:
2. Giải mã JPEG
Thực chất quá trình giải mã hiển thị ảnh là quá trình ngược của mã hóa JPEG.
•
Quá trình được bắt đầu với công đoạn giải mã Entropy, sau quá trình này ta được ma trận 8x8.
Lấy ma trận hệ số DCT ( sau khi cộng hệ số DC khác):
•
Quá trình giải lượng tử ở
phía bộ giải mã được thực

hiên ngược lại. Các hệ số
sau bộ giải mã entropy sẽ
nhân với các bước nhảy
trong bảng lượng tử (bảng
lượng tử được đặt trong
phần header của ảnh
JPEG). Kết quả này sau đó
sẽ được đưa vào biến đổi
DCT ngược
•
Tiếp đến là quá trình biến đổi ngược DCT, áp dụng công thức biến đổi ngược cho khối 8x 8:
III. CÁC LOẠI JPEG
1. JPEG (JPEG 1992)
2. JPEG 2000
3. JPEG-LS
4. JPEG-XR
5. JPEG-HDR
B.THƯ NGHIỆM ỨNG DỤNG CỤ THỂ
Ảnh gốc (124kb)
Ảnh nén 1:10 (49,1kb)
Ảnh nén 1:50 (9,43kb)
Ảnh nén 1:80 (5,96kb)
Ảnh nén 1:100 (4,79kb)
Ảnh nén 1:200 (2,25kb)
Ảnh nén 1:300 (1,89kb)