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靜態影像壓縮 組別：第五組 主講人：林建邑 大綱 簡介 影像編碼 JPEG影像格式壓縮 GIF影像格式壓縮 PNG影像格式壓縮 各壓縮格式的結果比較 結論 大綱 簡介 影像編碼 JPEG影像格式壓縮 GIF影像格式壓縮 PNG影像格式壓縮 各壓縮格式的結果比較 結論 影像壓縮 Why? 節省電腦的空間 若圖片以BMP格式儲存，則其大小為 56(header)＋寬度*高度*3 (Bytes) 以800*600的BMP圖檔而言，其大小為1,440,056 bytes=1.37Mb，而同大小的JPEG檔大約只需120Kb!! 影像壓縮流程 壓縮技術分類 失真(lossy)壓縮 經過壓縮與解壓縮還原之後的影像會有失真產生 壓縮率較高 無失真(lossless)壓縮 經過壓縮與解壓縮還原之後的影像與原始影像相比完全沒有失真產生 壓縮率較低 大綱 簡介 影像編碼 JPEG影像格式壓縮 GIF影像格式壓縮 PNG影像格式壓縮 各壓縮格式的結果比較 結論 影像編碼流程 靜態影像的編碼流程 傅立葉轉換 : 將影像轉換到 freq domain 量化 : 刪除不重要的訊息 編碼 : 有效率的將資料的 code作簡化 常用的編碼方式 等碼長 優點：碼產生容易 缺點：效率較低 可變碼長 出現機率越高，碼長越短 效率較高 一些常見的編碼 Huffman Code 目前所知效率最高的編碼方式 比Bn和Sn的編碼更能表現出資料發生的或然率 建立二元樹，根據資料的出現機率，分配給它們不同的碼長 大綱 簡介 影像編碼 JPEG影像格式壓縮 GIF影像格式壓縮 PNG影像格式壓縮 各壓縮格式的結果比較 結論 JPEG 命名： 由Joint Photographic Experts Group所發展的技術 簡介： 支援 24 位元全彩影像，一千六百多萬色，影像品質很高 可以根據需求調整壓縮比 JPEG壓縮技術 為一失真(lossy)壓縮 採用離散餘弦轉換 (Discrete Cosine Transform; DCT) 的技術 壓縮率高，壓縮 30 倍仍能獲得高品質 應用於一般圖片、多媒體，為網路上最流行的影像格式 JPEG壓縮機制 將原影像切成8*8的影像方塊 用DCT將影像轉到freq domain 將各成分量化 Zigzag排列 以Huffman Code編碼 JPEG編碼、壓縮、解碼流程 未來展望JPEG2000 應用離散小波轉換技術(Discrete Wavelet Transform, DWT) 壓縮效率比JPEG更高 同時支援失真壓縮以及無失真壓縮 可支援多種解析度 ROI (Range of Interest)概念 大綱 簡介 影像編碼 JPEG影像格式壓縮 GIF影像格式壓縮 PNG影像格式壓縮 各壓縮格式的結果比較 結論 GIF (Graphic Interface Format) 起源： CompuServe 在 1987 年為了方便在不同的平台之間交換影像而建立的 簡介： 僅能支援256種色彩 針對每個影像本身的色彩而建立區域色盤，降低失真程度 GIF的壓縮方式 256色調色盤 在調色盤中存入256個真實色彩，供一個GIF文件使用 如果超過256色，系统就會選取使用頻率最高的顏色，而忽略掉使用比較少的顏色，將其近似為調色板中的某個顏色 以RLE 進行壓縮 RLE (Run-Length Encoding) 動機： 在一張圖片中，「同一行」上的連續像素通常具有相同的顏色 原理： 00000011188888888888811111000 壓縮後?60311285130 RLE…(cont) 特性： 如果在圖形中有相同顏色的區塊越多，則壓縮率越高 非破壞型(lossless)壓縮 缺點： 如果顏色漸變太快，處理後的檔案會比原始檔大，必須搭配其他演算法使用 GIF格式適用範圍 適用於儲存與壓縮文字形式的影像、線稿與美工圖案 這類影像並不需要上百萬色，它們可在最小的損失下(甚至lossless!)輕鬆地存成 GIF GIF的其他應用 支援動畫GIF最強大的功能之一!! 將多幅的GIF圖案合為一個檔案，然後依序顯示 目前網路上的動畫幾乎都屬於GIF格式 GIF動畫實例 使用GIF的注意事項 將過渡色的數量減至最低 減少顏色失真 顏色要以水平方向連續存放，盡量在垂直方向作顏色的漸變 增加壓縮率 大綱 簡介 影像編碼 JPEG影像格式壓縮 GIF影像格式壓縮 PNG影像格式壓縮 各壓縮格式的結果比較 結論 PNG (Portable Network Graphics) 起源： GIF的專利所屬公司Unisy要求有支援GIF軟體的作者須繳交權利金 Thomas Boutell、Tom Lan