ਜੇਪੀਈਜੀ। ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਐਲਗੋਰਿਦਮ

ਹੈਲੋ ਦੁਬਾਰਾ! ਮੈਨੂੰ ਇਹ ਲੇਖ ਮਈ 2019 ਵਿੱਚ ਲਿਖਿਆ ਹੋਇਆ ਮਿਲਿਆ। ਇਹ ਇੱਥੇ WAVE ਅਤੇ JPEG ਬਾਰੇ ਲੇਖਾਂ ਦੀ ਲੜੀ ਦੀ ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਹੈ ਪਹਿਲਾ. ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਚਿੱਤਰ ਇੰਕੋਡਿੰਗ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਅਤੇ ਸਮੁੱਚੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਫਾਰਮੈਟ ਬਾਰੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੋਵੇਗੀ।

ਇਤਿਹਾਸ ਦੀ ਇੱਕ ਚੁਟਕੀ

ਵਿਕੀਪੀਡੀਆ ਲੇਖ ਦਾ ਇੱਕ ਚਮਚ:

JPEG (ਸੰਯੁਕਤ ਫੋਟੋਗ੍ਰਾਫਿਕ ਮਾਹਰ ਸਮੂਹ) ਫੋਟੋਆਂ ਅਤੇ ਸਮਾਨ ਚਿੱਤਰਾਂ ਨੂੰ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਪ੍ਰਸਿੱਧ ਰਾਸਟਰ ਗ੍ਰਾਫਿਕਸ ਫਾਰਮੈਟਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ।

ਇਹ ਮਿਆਰ ਸੰਯੁਕਤ ਫੋਟੋਗ੍ਰਾਫਿਕ ਮਾਹਰ ਸਮੂਹ ਦੁਆਰਾ 1991 ਵਿੱਚ ਕੁਸ਼ਲ ਚਿੱਤਰ ਸੰਕੁਚਨ ਲਈ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।

ਚਿੱਤਰ ਕੱਚੇ ਤੋਂ JPEG ਤੱਕ ਕਿਵੇਂ ਜਾਂਦੇ ਹਨ?

ਕੁਝ ਲੋਕ ਸੋਚਦੇ ਹਨ ਕਿ JPEG ਚਿੱਤਰ ਹਫਮੈਨ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸੰਕੁਚਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੱਚੇ ਡੇਟਾ ਹਨ, ਪਰ ਇਹ ਸੱਚ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਨਿਯੰਤਰਣ ਸੰਕੁਚਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਡੇਟਾ ਇੱਕ ਲੰਮਾ ਸਫ਼ਰ ਤੈਅ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਪਹਿਲਾਂ, ਰੰਗ ਮਾਡਲ ਨੂੰ RGB ਤੋਂ YCbCr ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਵੀ ਹੈ - ਇੱਥੇ. Y ਨੂੰ ਛੂਹਿਆ ਨਹੀਂ ਜਾਂਦਾ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਚਮਕ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਤਬਦੀਲੀ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੋਵੇਗੀ।

ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਚਿੱਤਰ ਨਾਲ ਕੀ ਕਰਨਾ ਹੈ "ਪਤਲਾ ਹੋਣਾ" (ਸਬਸੈਪਲਿੰਗ) ਇਹ ਸਮਝਣਾ ਆਸਾਨ ਹੈ: ਪਿਕਸਲਾਂ ਦੀ 2x2 ਐਰੇ ਲਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਫਿਰ Cb ਅਤੇ Cr ਲਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ - ਇਹਨਾਂ 4 ਪਿਕਸਲਾਂ ਦੇ ਹਰੇਕ YCbCr ਭਾਗਾਂ ਦੇ ਔਸਤ ਮੁੱਲ। ਇਸ ਲਈ, ਅਸੀਂ 6 ਬਾਈਟ ਜਿੱਤੇ, 4 Y, 4 Cb, 4 Cr ਦੀ ਬਜਾਏ ਸਾਨੂੰ 4 Y ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਹਰੇਕ ਲਈ ਇੱਕੋ Cb ਅਤੇ Cr ਮਿਲੇ ਹਨ (4 + 4 + 4 = 12; 4 + 1 + 1 = 6; 12 - 6 = 6)। ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ 2x2 ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ, 2:1 ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਅਨੁਪਾਤ ਦੇ ਨਾਲ ਨੁਕਸਾਨਦਾਇਕ ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਠੋਸ ਲੱਗਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪੂਰੇ ਚਿੱਤਰ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ - ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਅੱਧਾ ਆਕਾਰ ਘਟਾ ਦਿੱਤਾ. ਅਤੇ ਅਸੀਂ ਇਸ ਤਕਨੀਕ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਾਡੀ ਰੰਗ ਧਾਰਨਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ. ਇੱਕ ਵਿਅਕਤੀ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਚਮਕ ਵਿੱਚ ਫਰਕ ਦੇਖ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਰੰਗ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ, ਜੇਕਰ ਇਹ ਪਿਕਸਲ ਦੇ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਬਲਾਕ ਉੱਤੇ ਔਸਤ ਹੈ। ਪਤਲਾ ਹੋਣਾ ਇੱਕ ਲਾਈਨ ਵਿੱਚ ਵੀ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, 4 ਪਿਕਸਲ ਖਿਤਿਜੀ ਅਤੇ ਲੰਬਕਾਰੀ. ਪਹਿਲਾ ਵਿਕਲਪ ਵਧੇਰੇ ਅਕਸਰ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ. ਜੇ ਚਿੱਤਰ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ, ਤਾਂ ਡੈਸੀਮੇਸ਼ਨ ਬਿਲਕੁਲ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ।
ਪਤਲੇ ਹੋਣ ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਜ਼ੂਅਲ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ (ਹਬਰ ਨੇ ਮੈਨੂੰ ਇੱਕ gif ਪਾਉਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਹੀਂ ਦਿੱਤੀ) - https://i.ibb.co/Rg5Th9H/150953010617579181.gif

ਤਿਆਰੀ ਦਾ ਮੁੱਖ ਹਿੱਸਾ

ਡੀ.ਕੇ.ਪੀ.

ਹੁਣ ਸਭ ਤੋਂ ਔਖਾ ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹਿੱਸਾ ਆਉਂਦਾ ਹੈ। ਸਮੁੱਚੀ ਚਿੱਤਰ ਨੂੰ 8x8 ਬਲਾਕਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ (ਭਰਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜੇਕਰ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਬਲਾਕ ਸਾਈਡ ਦਾ ਮਲਟੀਪਲ ਨਹੀਂ ਹੈ)।

ਹੁਣ ਹਰੇਕ ਬਲਾਕ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰੋ ਡੀਸੀਟੀ (ਡਿਸਕਰੀਟ ਕੋਸਾਈਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮ). ਇਸ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ, ਹਰ ਚੀਜ਼ ਬੇਲੋੜੀ ਤਸਵੀਰ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਕੱਢੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ. DCT ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਤੁਹਾਨੂੰ ਇਹ ਸਮਝਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ ਕਿ ਕੀ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਬਲਾਕ (8×8) ਚਿੱਤਰ ਦੇ ਕਿਸੇ ਵੀ ਇਕਸਾਰ ਹਿੱਸੇ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ: ਅਸਮਾਨ, ਕੰਧ; ਜਾਂ ਇਸ ਵਿੱਚ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਬਣਤਰ (ਵਾਲ, ਚਿੰਨ੍ਹ, ਆਦਿ) ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਇਹ ਤਰਕਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਸਮਾਨ ਰੰਗ ਦੇ 64 ਪਿਕਸਲ ਨੂੰ ਸਿਰਫ਼ 1 ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਬਲਾਕ ਦਾ ਆਕਾਰ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਕੁਝ: 64 ਤੋਂ 1.

DCT ਬਲਾਕ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਜਿੱਥੇ ਰੀਡਿੰਗ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਬਦਲਦੀ ਹੈ, ਗੁਣਾਂਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਜਿੰਨਾ ਤਿੱਖਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਆਉਟਪੁੱਟ ਓਨੀ ਹੀ ਉੱਚੀ ਹੋਵੇਗੀ। ਜਿੱਥੇ ਗੁਣਾਂਕ ਵੱਧ ਹੈ, ਤਸਵੀਰ ਰੰਗ ਅਤੇ ਚਮਕ ਵਿੱਚ ਸਪਸ਼ਟ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਇਹ ਘੱਟ ਹੈ - ਬਲਾਕ ਵਿੱਚ YCbCr ਭਾਗਾਂ ਦੇ ਮੁੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਕਮਜ਼ੋਰ (ਸਮੁੰਦਰੀ) ਤਬਦੀਲੀਆਂ।

ਕੁਆਂਟਾਇਜ਼ੇਸ਼ਨ

ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਸੈਟਿੰਗਾਂ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਇੱਥੇ ਲਾਗੂ ਹਨ। ਹਰੇਕ 8x8 ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਵਿੱਚ ਹਰੇਕ ਗੁਣਾਂਕ ਨੂੰ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸੰਖਿਆ ਨਾਲ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇ ਤੁਸੀਂ ਚਿੱਤਰ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਨੂੰ ਇਸਦੇ ਸਾਰੇ ਸੋਧਾਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਨਹੀਂ ਘਟਾਓਗੇ, ਤਾਂ ਵਿਭਾਜਕ ਇੱਕ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ. ਜੇਕਰ ਇਸ ਫ਼ੋਟੋ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਮੈਮੋਰੀ ਤੁਹਾਡੇ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ, ਤਾਂ ਭਾਜਕ 1 ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋਵੇਗਾ, ਅਤੇ ਭਾਗ ਗੋਲਾਕਾਰ ਹੋਵੇਗਾ। ਇਹ ਪਤਾ ਚਲਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗੋਲ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਤੁਸੀਂ ਅਕਸਰ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਜ਼ੀਰੋ ਦੇ ਨਾਲ ਖਤਮ ਹੁੰਦੇ ਹੋ.

ਕੁਆਂਟਾਇਜੇਸ਼ਨ ਹੋਰ ਵੀ ਵੱਧ ਸੰਕੁਚਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਗ੍ਰਾਫ਼ y = sin(x) ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਦੀ ਉਦਾਹਰਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇਹ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦਾ ਹੈ:

ਦਬਾਅ

ਪਹਿਲਾਂ ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਜ਼ਿਗ-ਜ਼ੈਗ ਪੈਟਰਨ ਵਿੱਚ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੇ ਹਾਂ:

ਅਸੀਂ ਸੰਖਿਆਵਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਐਰੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ। ਅਸੀਂ ਦੇਖਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਇਸ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਜ਼ੀਰੋ ਹਨ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਜ਼ੀਰੋ ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਅਸੀਂ 1 ਜ਼ੀਰੋ ਦਰਜ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਬਾਅਦ ਇੱਕ ਨੰਬਰ ਜੋ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਤੁਸੀਂ ਪੂਰੀ ਐਰੇ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ 1/3 ਰੀਸੈਟ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹੋ। ਅਤੇ ਫਿਰ ਅਸੀਂ ਹਫਮੈਨ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇਸ ਐਰੇ ਨੂੰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਆਪਣੇ ਆਪ ਫਾਈਲ ਵਿੱਚ ਲਿਖਦੇ ਹਾਂ।

ਜਿੱਥੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ

ਹਰ ਥਾਂ। PNG ਵਾਂਗ, JPEG ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੈਮਰੇ, OS (ਕੰਪਨੀ ਲੋਗੋ, ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਆਈਕਨ, ਥੰਬਨੇਲ ਵਜੋਂ) ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਸਾਰੇ ਸੰਭਾਵੀ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਚਿੱਤਰਾਂ ਨੂੰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਸਿੱਟਾ

ਇਸ ਸਮੇਂ, ਜੇਪੀਈਜੀ ਬਾਰੇ ਗਿਆਨ ਹੁਣ ਸਿਰਫ ਵਿਦਿਅਕ ਉਦੇਸ਼ਾਂ ਲਈ ਕੀਮਤੀ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਹਰ ਜਗ੍ਹਾ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਲੋਕਾਂ ਦੇ ਵੱਡੇ ਸਮੂਹਾਂ ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਰ ਵਿਗਿਆਨ ਦਾ ਗ੍ਰੇਨਾਈਟ ਅਜੇ ਵੀ ਸਵਾਦ ਹੈ.

ਸਰੋਤ

ਵਿਕੀਪੀਡੀਆ 'ਤੇ YCbCr ਬਾਰੇ ਲੇਖ
JPEG 'ਤੇ ਵਿਕੀਪੀਡੀਆ ਲੇਖ
ਪਿਕਾਬੂ ਪੋਸਟ ਤੋਂ PrEP ਬਾਰੇ ਥੋੜ੍ਹਾ ਜਿਹਾ
PrEP 'ਤੇ ਵਿਕੀਪੀਡੀਆ ਲੇਖ

ਸਰੋਤ: www.habr.com