JPEG የማመቅ ስልተ ቀመር

ሠላም እንደገና! ይህ ጽሑፍ በግንቦት 2019 ተመልሶ ተጽፎ አግኝቼዋለሁ። ይህ ስለ WAVE እና JPEG ተከታታይ መጣጥፎች ነው፣ እዚህ መጀመሪያ።. ይህ ህትመት ስለ ምስሉ ኢንኮዲንግ ስልተ ቀመር እና ስለ ቅርጸቱ በአጠቃላይ መረጃን ያካትታል።

የታሪክ ቁንጮ

የዊኪፔዲያ መጣጥፍ ማንኪያ፡-

JPEG (የጋራ ፎቶግራፍ ኤክስፐርቶች ቡድን) ፎቶግራፎችን እና ተመሳሳይ ምስሎችን ለማከማቸት ከሚጠቀሙባቸው ታዋቂ ራስተር ግራፊክስ ቅርጸቶች አንዱ ነው።

ይህ መመዘኛ በ1991 በተቀላጠፈ የምስል መጭመቅ በጋራ የፎቶግራፍ ኤክስፐርቶች ቡድን የተዘጋጀ ነው።

ምስሎች ከጥሬ ወደ JPEG እንዴት ይሄዳሉ?

አንዳንድ ሰዎች የ JPEG ምስሎች የሃፍማን ዘዴን በመጠቀም የተጨመቁ ጥሬ መረጃዎች ናቸው ብለው ያስባሉ, ግን ይህ እውነት አይደለም. ከቁጥጥር መጨናነቅ በፊት, ውሂብ ረጅም መንገድ ይጓዛል.

በመጀመሪያ, የቀለም ሞዴል ከ RGB ወደ YCbCr ተቀይሯል. ለዚህ ልዩ ስልተ ቀመር እንኳን አለ - እዚህ. ለብሩህነት ተጠያቂ ስለሆነ Y አልተነካም, እና ለውጡ የሚታይ ይሆናል.

በምስሉ ላይ የሚሠራው የመጀመሪያው ነገር ነው "ቀጭን" (ንዑስ ሳምፕሊንግ)። ይህ ለመረዳት ቀላል ነው-2x2 የፒክሰሎች ስብስብ ይወሰዳል ፣ ከዚያ Cb እና Cr ይወሰዳሉ - የእነዚህ 4 ፒክሰሎች የእያንዳንዱ YCbCr ክፍሎች አማካኝ እሴቶች። ስለዚህ፣ 6 ባይት አሸንፈናል።, በ 4 Y, 4 Cb, 4 Cr ፋንታ 4 Y እና ለእያንዳንዳቸው ተመሳሳይ Cb እና Cr አግኝተናል (4 + 4 + 4 = 12; 4 + 1 + 1 = 6; 12 - 6 = 6). በ2x2 ልኬት እንኳን፣ ከ2፡1 የጨመቅ ሬሾ ያለው የኪሳራ መጭመቂያ ጠንከር ያለ ይመስላል። ይህ በጠቅላላው ምስል ላይ ይሠራል. እና ስለዚህ - በግማሽ መጠን ወድቀዋል. እና ለቀለም ግንዛቤ ምስጋና ይግባውና ይህን ዘዴ መጠቀም እንችላለን. አንድ ሰው በትንሽ የፒክሰሎች አማካኝ ከሆነ በቀለም ሳይሆን በብሩህነት ላይ ያለውን ልዩነት በቀላሉ ያስተውላል። ቀጫጭን እንዲሁ በመስመር ፣ 4 ፒክሰሎች በአግድም እና በአቀባዊ ሊከናወን ይችላል። የመጀመሪያው አማራጭ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል. የምስሉ ጥራት አስፈላጊ ከሆነ, ዲሲሜሽን በጭራሽ አይከናወንም.
የመሳሳት ምስላዊ መግለጫ (ሀብር gif እንዳስገባ አልፈቀደልኝም) - https://i.ibb.co/Rg5Th9H/150953010617579181.gif

የዝግጅቱ ዋና አካል

ቅድመ ዝግጅት

አሁን በጣም አስቸጋሪው እና በጣም አስፈላጊው ክፍል ይመጣል. ሙሉው ምስል በ 8x8 ብሎኮች ተከፍሏል (መሙላት ጥቅም ላይ የሚውለው የጥራት ማገጃው ብዜት ካልሆነ).

አሁን በእያንዳንዱ እገዳ ላይ ተግብር ዲሲቲ (የተለየ የኮሳይን ለውጥ). በዚህ ክፍል ውስጥ, ሁሉም አላስፈላጊ ነገሮች ከሥዕሉ ውስጥ ተወስደዋል. DCT ን በመጠቀም የተሰጠው ብሎክ (8×8) ማንኛውንም የምስሉ ነጠላ ክፍል የሚገልጽ መሆኑን መረዳት አለቦት፡ ሰማዩ፣ ግድግዳው; ወይም ውስብስብ መዋቅር (ፀጉር, ምልክቶች, ወዘተ) ይዟል. ተመሳሳይ ቀለም ያላቸው 64 ፒክሰሎች በ 1 ብቻ ሊገለጹ እንደሚችሉ ምክንያታዊ ነው የማገጃው መጠን አስቀድሞ ይታወቃል. ለጨመቁ በጣም ብዙ: 64 ለ 1.

DCT ማገጃውን ወደ ስፔክትረም ይቀይረዋል፣ እና ንባቦቹ በደንብ በሚቀየሩበት ጊዜ፣ ቅንጅቱ አወንታዊ ይሆናል፣ እና ሽግግሩ በጠነከረ መጠን ውጤቱ ከፍ ያለ ይሆናል። ቅንብሩ ከፍ ባለበት ፣ ስዕሉ በቀለም እና በብሩህነት ግልፅ ሽግግሮችን ያሳያል ፣ ዝቅተኛ በሆነበት - ደካማ (ለስላሳ) በብሎክ ውስጥ በ YCbCr ክፍሎች ውስጥ ለውጦች።

መቁጠር

የማመቅ ቅንጅቶች አስቀድሞ እዚህ ተተግብረዋል። በእያንዳንዱ የ 8x8 ማትሪክስ ውስጥ ያሉት እያንዳንዱ ማመሳከሪያዎች በተወሰነ ቁጥር ይከፈላሉ. ከሁሉም ማሻሻያዎች በኋላ የምስሉን ጥራት ካልቀነሱ, አካፋዩ አንድ መሆን አለበት. በዚህ ፎቶ የተያዘው ማህደረ ትውስታ ለእርስዎ የበለጠ አስፈላጊ ከሆነ, አካፋዩ ከ 1 በላይ ይሆናል, እና ክዋኔው የተጠጋጋ ይሆናል. ከዞሩ በኋላ ብዙ ጊዜ ብዙ ዜሮዎችን ያገኛሉ።

የበለጠ የመጨመቅ እድል ለመፍጠር ኳንትላይዜሽን ይደረጋል። ግራፉን y = sin(x) በመቁጠር ምሳሌ በመጠቀም ምን እንደሚመስል እነሆ።

ከታመቀ

በመጀመሪያ ማትሪክስ በዚግ-ዛግ ንድፍ ውስጥ እናልፋለን-

ከቁጥሮች ጋር ባለ አንድ-ልኬት ድርድር እናገኛለን። በውስጡ ብዙ ዜሮዎች እንዳሉ እናያለን, ሊወገዱ ይችላሉ. ይህንን ለማድረግ ከብዙ ዜሮዎች ቅደም ተከተል ይልቅ 1 ዜሮን እናስገባለን እና ከዚያ በኋላ በቅደም ተከተል ቁጥራቸውን የሚያመለክት ቁጥር. በዚህ መንገድ የጠቅላላውን የድርድር መጠን ወደ 1/3 ዳግም ማስጀመር ይችላሉ። እና ከዚያ በቀላሉ የ Huffman ዘዴን በመጠቀም ይህንን አደራደር እናጭቀዋለን እና ወደ ፋይሉ ራሱ እንጽፋለን።

የት ጥቅም ላይ እንደዋለ።

በሁሉም ቦታ። እንደ PNG ፣ JPEG በካሜራዎች ፣ ኦኤስኤስ (እንደ ኩባንያ አርማዎች ፣ የመተግበሪያ አዶዎች ፣ ድንክዬዎች) እና ምስሎች በብቃት ማከማቸት በሚፈልጉባቸው ቦታዎች ሁሉ ጥቅም ላይ ይውላል።

መደምደሚያ

በአሁኑ ጊዜ ስለ JPEG እውቀት አሁን ዋጋ ያለው ለትምህርታዊ ዓላማዎች ብቻ ነው ፣ ምክንያቱም ቀድሞውኑ በሁሉም ቦታ የተገነባ እና በብዙ የሰዎች ቡድኖች የተመቻቸ ነው ፣ ግን የሳይንስ ግራናይት አሁንም ጣፋጭ ነው።

ምንጮች

በዊኪፔዲያ ላይ ስለ YCbCr መጣጥፍ
የዊኪፔዲያ መጣጥፍ በJPEG ላይ
ከፒካቡ ፖስት ስለ PREP ትንሽ
የዊኪፔዲያ መጣጥፍ በPREP ላይ

ምንጭ: hab.com