JPEG шахалтын алгоритм гэж юу вэ?

⁢JPEG шахалтын алгоритм гэж юу вэ?

JPEG (Joint Photographic Experts Group) шахалтын алгоритм нь дижитал дүрсийг шахах, ялангуяа гэрэл зураг авах, интернетээр дүрс дамжуулах зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг стандарт юм. Энэхүү алгоритм нь дүрсний чанарыг ихээхэн алдалгүйгээр зургийн файлын хэмжээг багасгах боломжийг олгодог. Энэ нь янз бүрийн хэрэглээнд үр дүнтэй, алдартай гэдгээрээ алдартай.

1. JPEG шахалтын алгоритмын танилцуулга

JPEG шахалтын алгоритм нь ⁢зургийн файлын хэмжээг ‌харааны чанарт ихээхэн нөлөөлөхгүйгээр багасгахад ашигладаг техник юм.⁢ Үүнийг 1992⁤⁤ Photographic Expert Group (JPEG)⁤ боловсруулсан бөгөөд тэр цагаас хойш хамгийн алдартай алгоритмуудын нэг болжээ. дижитал дүрсийг шахах аргууд.

JPEG шахалтыг "алдагдалтай" шахалт гэж үздэг. гэсэн үг Шахах явцад мэдээлэл алдагддаг. Гэсэн хэдий ч нүцгэн нүдэнд үл үзэгдэх илүүдэл өгөгдлийг арилгадаг тул ихэнх тохиолдолд энэ алдагдал нь хүний ​​​​нүдэнд мэдрэгддэггүй. Энэ нь JPEG шахалтыг дижитал камер, гар утас гэх мэт төхөөрөмжүүд дээр дүрс харуулахад тохиромжтой болгодог. вэб сайтууд.

JPEG шахалтын алгоритм нь дискрет косинусын хувиргалт (DCT) болон квантчлал зэрэг шахалтын аргуудыг хослуулан ашигладаг. DCT нь зургийг 8x8 пикселийн хэмжээтэй блокуудад хувааж, блок бүрийг зургийн давтамжийг илэрхийлдэг цуврал коэффициент болгон хувиргадаг. Дараа нь тоон үзүүлэлтийг ашиглан эдгээр коэффициентүүдийн нарийвчлалыг бууруулж, зургийг дүрслэхэд шаардагдах өгөгдлийн хэмжээг бууруулдаг. Энэ үйл явц Хүссэн шахалтад хүрэх хүртэл хувиргах ба квантчлах⁢ рекурсив байдлаар хийгддэг.

2. JPEG шахалтын алгоритмын үндсэн зарчмууд

JPEG шахалтын алгоритм нь харааны чанарыг хэт их алдалгүйгээр зургийн файлын хэмжээг багасгах өргөн хэрэглэгддэг арга юм. Энэхүү алгоритм нь илүүдлийг арилгах, зургийн өгөгдлийг сонгон шахах зэрэгт суурилдаг. JPEG алгоритмын гол давуу тал нь файлын хэмжээг мэдэгдэхүйц багасгаж, дижитал зургийг хялбархан хадгалах, дамжуулах боломжийг олгодог зургийг шахах чадвар юм.

JPEG шахалтын процесс нь хоёр үндсэн үе шат дээр суурилдаг: дискрет косинусын хувиргалт (DCT) ашиглан орон зайн мужаас давтамжийн муж руу шилжих, DCT коэффициентүүдийн квантчлал. Энэхүү хувиргалт нь зургийн өгөгдлийг ⁢ давтамжийн агуулгын хувьд дүрслэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шахах⁢, хүний ​​нүдэнд үл мэдрэгдэх нарийн ширийн зүйлийг арилгахад тусалдаг.

JPEG шахалтын алгоритмын өөр нэг гол тал бол зургийн өгөгдлийг илүү үр дүнтэй харуулахын тулд Huffman кодчилолыг ашиглах явдал юм. Хаффман кодчилол нь хамгийн их давтамжтай богино кодыг, хамгийн бага давтамжтай урт кодыг оноож, кодын хэмжээг улам багасгадаг. шахсан файл ⁤ чанарын мэдэгдэхүйц алдагдалгүйгээр. Нэмж дурдахад JPEG алгоритм нь янз бүрийн шахалтын түвшинг дэмждэг бөгөөд энэ нь зургийн чанарыг тодорхой хэрэгцээнд нийцүүлэн тохируулах боломжийг танд олгоно.

3. JPEG алгоритмыг шахах процесс

El JPEG шахалтын алгоритм Энэ нь зургийн файлын хэмжээг дүрсний чанарт ноцтой нөлөөлөхгүйгээр багасгах өргөн хэрэглэгддэг арга юм. Энэ процесс нь алдагдалтай шахалтын зарчим дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь гэсэн үг юм зурагнаас тодорхой мэдээллийг хассан Энэ нь хүний ​​нүдэнд мэдрэгддэггүй. ⁤ алгоритм нь зургийг пикселийн блок болгон хувааж, дараа нь мэдээллийн илүүдлийг багасгахын тулд хэд хэдэн математикийн хувиргалтыг хэрэгжүүлэх замаар ажилладаг.

Гол алхамуудын нэг нь давтамжийн домэйн хувиргалт. Энэ алхамд дүрсийг орон зайн домэйноос давтамжийн домайн руу хөрвүүлнэ. дискрет косинусын хувиргалт (DCT). DCT нь ⁢зургийг өөр өөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд⁢ задалдаг бөгөөд бага давтамж нь зургийн хамгийн чухал мэдээллийг, өндөр давтамж нь нарийн ширийн зүйлийг илэрхийлдэг.

JPEG шахалтын процессын өөр нэг чухал алхам бол квантчлал. Энэ үе шатанд DCT-ээс олж авсан ⁤давтамжийн коэффициентүүдийг урьдчилан тодорхойлсон квантчлалын утгуудын цувралаар хуваана. Үүний үр дүнд ⁢in⁢ a нарийвчлал алдагдах файлын хэмжээг цаашид багасгах боломжийг олгодог давтамжийн коэффициентээр. Тоо хэмжээ нь оруулсан алдаа нь хүний ​​нүдэнд үл мэдэгдэх байдлаар хийгддэг бөгөөд ингэснээр шахсан зургийн хүлээн зөвшөөрөгдөх харааны чанарыг баталгаажуулдаг.

4. JPEG алгоритм ашиглан зургийн чанарын шинжилгээ

JPEG шахалтын алгоритм нь файлын хэмжээг багасгахад хамгийн их хэрэглэгддэг алгоритмуудын нэг юм. зургийн файлууд хэт их чанарыг алдалгүйгээр. Энэ алгоритм нь алдагдалтай шахалтын техникийг ашигладаг, энэ нь зургийг багасгахын тулд тодорхой нарийн ширийн зүйлийг хассан гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч хасагдсан нарийн ширийн зүйлсийн хэмжээг хянаж, зургийн харааны чанарыг хадгалах зорилготой.

Зургийн чанарыг JPEG алгоритм ашиглан шинжилдэг шахсан файлын хэмжээ болон хүлээн зөвшөөрөгдсөн зургийн чанар хоорондын хамаарал. Үүнийг хийхийн тулд JPEG нь PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) хэмжигдэхүүнийг ашигладаг бөгөөд энэ нь анхны зураг болон шахсан зургийн хоорондох ялгааг хэмждэг. PSNR-ийн өндөр утга нь зургийн чанар сайжирна, учир нь энэ хоёрын ялгаа бага байна гэсэн үг.

Өөр нэг чухал хүчин зүйл бол шахалтын харьцаа. Энэ харьцааг эх файлын хэмжээг шахсан файлын хэмжээнд хуваах замаар тооцоолно. Энэ харьцаа өндөр байх тусмаа шахалт ихсэх ба файлын хэмжээ бага байх тусам чанар алдагдах болно. Тиймээс файлын хэмжээ болон хүссэн зургийн чанар хоорондын тэнцвэрийг олох нь чухал юм.

5. JPEG шахалтын алгоритмын давуу болон сул талууд

JPEG шахалтын алгоритм нь зургийн чанарыг мэдэгдэхүйц алдагдуулахгүйгээр файлын хэмжээг багасгах өргөн хэрэглэгддэг арга юм. Энэ нь шаардлагагүй нарийн ширийн зүйлийг арилгаж, салангид косинус хувиргах (DCT) боловсруулалт дээр суурилсан шахалтын техникийг ашиглах замаар хийгддэг.

JPEG шахалтын алгоритмын гол давуу талуудын нэг нь анхны шахагдаагүй файлтай харьцуулахад файлын хэмжээг 95% хүртэл бууруулах чадвар юм. Энэ нь ялангуяа нөхцөл байдалд ашигтай байдаг дискний зай ⁣хязгаарлагдмал эсвэл вэбийн контекст гэх мэт зураг ачаалах хурд чухал үед. Нэмж дурдахад JPEG шахалт нь зургийг аажмаар харуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь зургийг бага нарийвчлалтайгаар хурдан ачаалж, дараа нь бүрэн чанарт аажмаар сайжруулж болно гэсэн үг юм.

Гэсэн хэдий ч бас байдаг Сул талууд JPEG шахалтын алгоритмтай холбоотой. Гол сул талуудын нэг нь JPEG шахалт нь алдагдалтай алгоритм бөгөөд энэ нь гэсэн үг юм зургийн чанарт нөлөөлдөг файлын хэмжээ багассан тул. ⁣Энэ нь нарийн ширийн зүйлсийн тод байдал болон дүрсийг хаах зэрэг шахалтын эд ангиудыг бууруулахад хүргэдэг.‌ Нэмж дурдахад ⁢JPEG шахалт нь бүх мэдээлэл,⁢ өнгийг хадгалах нь чухал байдаг зурагт тохиромжгүй. зураг эсвэл мэргэжлийн гэрэл зураг.

Дүгнэж хэлэхэд, JPEG шахалтын алгоритм нь зургийн файлын хэмжээг ихээхэн хэмжээгээр багасгах боломжийг олгодог ашигтай хэрэгсэл юм. Гэсэн хэдий ч, Энэ алгоритмын хязгаарлалтыг анхаарч үзэх, эсэхийг үнэлэх нь чухал юм хамгийн шилдэг нь тодорхой тохиолдол бүрийн сонголт. Зорилго нь зургийн чанарыг хамгийн өндөр түвшинд байлгах юм бол эцсийн дүндээ тохирох шахалтын алгоритмыг сонгох нь тухайн төсөл бүрийн онцлогоос шалтгаална.

6. ⁣JPEG шахалтыг оновчтой болгох зөвлөмжүүд

JPEG шахалт нь зургийн чанарыг мэдэгдэхүйц бууруулахгүйгээр зургийн хэмжээг багасгах өргөн хэрэглэгддэг алгоритм юм. JPEG шахалтыг оновчтой болгохын тулд үр дүнд хүрэхэд туслах тодорхой зөвлөмжийг дагаж мөрдөх нь чухал юм өндөр чанартай ба жижиг файлын хэмжээ.

1. Шахалтын түвшинг тохируулна уу: JPEG алгоритм нь харааны чанар болон файлын хэмжээг тэнцвэржүүлэхийн тулд шахалтын түвшинг тохируулах боломжийг танд олгоно. Зургийн чанарыг хэт доройтуулахгүйгээр файлын хэмжээг багасгах боломжийг олгодог оновчтой түвшинг олох нь чухал юм. Ихэнхдээ шахалтын түвшин 50% -аас 80% хүртэл сайн тэнцвэрийг санал болгодог.

2. Дараалсан шахалтаас зайлсхийх: Нэг зураг дээр хэд хэдэн удаа дараалан шахалт хийх нь чанараа алдахад хүргэдэг. Анхны шахагдаагүй файлын хуулбарыг үргэлж хадгалахыг зөвлөж байна, мөн муудахаас зайлсхийхийн тулд хуулбар дээр ажиллахыг зөвлөж байна.

3. Илүүдэл мэдээллийг арилгах: Зургийг шахахаас өмнө илүүдэл мэдээллийг арилгахын тулд тохируулга хийхийг зөвлөж байна. Үүнд зургийг зөв тайрах, шаардлагагүй элементүүдийг арилгах, боломжтой бол өнгөний гүнийг багасгах зэрэг орно. Эдгээр алхамууд нь файлын хэмжээг багасгаж, шахалтын үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусална.

7. ‌JPEG шахалтын алгоритмын хэрэглээ ба хэрэглээ

El JPEG шахалтын алгоритм Энэ нь гэрэл зураг, дижитал дүрслэлийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг стандарт юм. Энэ нь хэмжээг мэдэгдэхүйц багасгах чадвартай файлаас харааны чанарт хэт их хохирол учруулахгүйгээр. Энэ нь хүний ​​нүдэнд үл мэдрэгдэх илүүдэл мэдээлэл, нарийн ширийн зүйлийг сонгон устгаснаар хүрдэг.

Үүний нэг нь JPEG шахалтын алгоритмын хэрэглээ Энэ нь Интернэтээр зураг дамжуулахад байдаг. Том хэмжээтэй, шахагдаагүй зургуудыг ачаалахад удаан хугацаа шаардагддаг тул хэрэглэгчийн туршлага муутай байдаг. JPEG алгоритмыг ашигласнаар зургийн хэмжээг багасгаж, илүү хурдан, илүү үр дүнтэй дамжуулах боломжтой.

Бусад JPEG шахалтын алгоритмын нийтлэг хэрэглээ дижитал камер, гар утас зэрэг хязгаарлагдмал хүчин чадалтай төхөөрөмжүүд дээр зураг хадгалахад байдаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн хязгаарлагдмал хэмжээний хадгалах зайтай байдаг тул хэт их чанарыг алдалгүйгээр зургийг шахах чадвар чухал юм. JPEG алгоритм нь хэрэглэгчдэд хэт их зай эзлэхгүйгээр төхөөрөмж дээрээ илүү олон зураг хадгалах боломжийг олгодог.