Алгоритм сжатия JPEG.

Он работает только с растровыми изображениями. В настоящее время формат JPG поддерживается почти всеми пакетами, которые работают с растровой графикой. Предыдущие методы обеспечивали сжатие без потерь качества, а этот является алгоритмом сжатия с потерями. На изображениях типа фотографий, картин есть слишком много оттенков или градаций яркости. Человеческий глаз их просто не воспринимает. Таким образом, можно заменить целый ряд оттенков одним цветом. При этом при том же для глаза «качестве» картинки степень сжатия может достигать до 95%.

Суть. Берётся матрица (обычно размером 9х9 пикселей). Сравнивается две соседние матрицы и запоминается не две матрицы, а разница между ними. Затем берётся следующая матрица и так далее. Реализуется как программно, так и аппаратно. Если это делается аппаратно, то это делает графический сопроцессор. На первом шаге разница между соседними матрицами. Изменение некоторых частот по яркости. Характеризуется, как быстро меняется цвет и яркость. Диапазон частот разбивается на поддиапазоны, в каждом из которых находится число частот усреднения. Они далее и используются, которыми фактически и заменяются значения в исходном изображении. Сами средние частоты сжимаются по методу Хаффмана. Математика здесь очень сложная.

– По особому алгоритму образуется плавающая шкала относительной важности.

– Вычисляются частоты по дискретному косинусному преобразованию.

Размеры файлов получаются очень маленькие. С точки зрения пользователя при восстановлении изображения из JPEG резкие линии становятся размытыми. Ранее однотипный цвет может получить переливы. Поэтому не следует применять JPEG к изображениям с малым количеством цветов.

В то же время на фото при сохранении в JPEG и последующим восстановлении может пропасть зернистость, смягчиться контрастность. Чисто внешне изображение может быть субъективно качественнее.

Алгоритм сжатия MPEG.

В мультимедийных приложениях для сжатия видеороликов применяется сжатие MPEG, то по логической сути оно близко к JPEG.

Основное различие – заполняется разница не между матрицами, а между кадрами видеоролика. Разница двух кадров группируется по частоте. Затем идёт усреднение и сжатие. Почему получается такой выигрыш? Сдвиг изображения от кадра к кадру составляет единицы пикселов, а само изображение не изменяется, поэтому такой выигрыш. Достоинства и недостатки такие же как и в формате JPEG. У MPEG более грубо усредняются кадры.