ứng dụng của chuẩn jpeg

MỞ ĐẦU Hiện nay, mạng Internet nói riêng và những thành tựu trong lĩnh vực công nghệ thông tin – truyền thông nói chung đã và đang tiếp tục mở rộng phát triển nhanh chóng, đạt được những dấu mốc quan trọng. Song hành cùng với sự phát triển đó, những khái niệm, những quy chuẩn, những đối tượng tài nguyên mới cũng được ra đời nhằm phục vụ tốt nhất cho nhu cầu của con người. Hơn nữa, đó cũng chính là những thành công mới của loài người trong công cuộc khai phá tri thức. Khi nhắc tới ngành công nghệ thông tin – truyền thông và đặc biệt là thế giới ảo trên mạng toàn cầu rộng lớn, chúng ta sẽ phải nhắc ngay đến khái niệm Dữ liệu đa phương tiện – một bước đột phá trong lịch sử loài người về tổ chức lưu trữ dữ liệu thông minh. Đó là tất cả những dạng tổ chức và lưu trữ dữ liệu số hoạt động trên các thiết bị số, các máy tính hiện đại, được các thiết bị số đó tạo ra, xử lí và được truyền thông giữa các thành phần trong mạng thông qua những phương thức đặc thù riêng. Khái niệm về Dữ liệu đa phương tiện rất phong phú, nhưng có thể nêu ra một số đối tượng cơ bản, phổ biến nhất như: tệp dữ liệu âm thanh (audio file), tệp dữ liệu hình ảnh/đồ họa số (image/graphic file) hay các tệp phim/hình chuyển động (video file) Việc tìm hiểu, khảo sát về các đối tượng dữ liệu đa phương tiện đòi hỏi công sức và chi phí rất lớn. Trong phạm vi của một bài tiểu luận học phần, nhóm xin đưa ra những cái nhìn cụ thể, rõ ràng về một đối tượng trong số đó: chuẩn nén ảnh JPEG và các vấn đề cơ bản có liên quan. Đây là một chuẩn dữ liệu được sử dụng phổ biến hiện nay, cả trong đời sống lẫn công tác nghiên cứu khoa học. Hơn nữa, ứng dụng của chuẩn JPEG đã thực sự mang lại những tiện ích lớn cho người dùng trong việc lưu trữ, xử lí và truyền tải thông tin dạng hình ảnh trên mạng máy tính hay các thiết bị số khác. Trong suốt quá trình thực hiện đề tài này, nhóm đã rất nỗ lực tìm hiểu, khảo sát, đánh giá về những nội dung cần thực hiện. Tuy nhiên, những thiếu sót, sơ suất sẽ không thể tránh khỏi và nhiều vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, cải thiện trong tương lai. Nhóm xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của GS. Nguyễn Thị Hoàng Lan trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. 1.Giới thiệu chung về chuẩn JPEG   !"#$%&'()*%#+,-./0123-./045 6%#+7,89:;7+<=()*>(?(@A2@  '=B%#+CDE:F#<"5G5'" H65"'I59JK @ 9%#+%L!" E%M9N2?OP!"<OP! "PQ"5!P$"=;6R$2@SP! "%TDU2@O#8"P'CV0H.H' '1W4'X#8%%Y5&'C 823#7Z%B"U[H'%B#\5#+H'" '7]1^U"N%VR2A$<"'#M !"#(GG(GG#M_`_` C;OTPQ"aP9J!b%T$1F.'[F.] ;7Q"!#M_`DDBXT"56CD# ;7Q"]J$T"6%2c%B#M' "%\!9;H9dV;$$"H%U2e9J#M! ;;O%B]O#`fgfh`gh=BP9J !$4F.23##7i#,%'U%jY:72  #M!" =BP9J!$0kF.'$M5 #HT"L]O"9;H!;$"H%U5 #+O]-CUP9J!2@'9:]O ';OHL "279l%O";! 9"$UJ#"i5;7U%OI#8;O, ]'9:;HP2AHT=BQ"m9:]'HnT 7P9J!23#7#8CV=B&N<+P7;PH $%]O"5%BI#M6+2#M !"C:'m9F";O[_o Co%#+H7%PpqA'p?o?%';O"] 75#7:Pa;7Q"!M2rPpqA;7Q" 9"]O'7'aP5)3@)?5,]' 6PC=B&[Up5q5Ai#&  %Y5&'C82A%sDP\L#8 ]T'"$Up;!T'"$TqA2#M %\NHNP'%B<OX"2rPJ !Up"$%6M9$q5A5Ht#86,]' 9:'%qA9$p2i%#+9lCDCD$ "%Hta=]#+";OD;J66M9$ !e. !a"%#+9lCD\PB uH2)$,TH%==UtH253< a"%==Ut27;O6MC %==B%#+"=;s',uH23! =B:PHtHJC\=%=F ve\U:9Qw?@fH9CF"%#+\=;BQ!X Q"5XJC#$C:;Jw?@2 ve\=i'799w?@fH9CF"%#+\=Hn ;BQ!+7%&";OCD;B H-xC%=8'Cy=C2 ve\=;O]9999F"%#+%"H";OD6 ZLyz2@O;OU79d$NHYP Q"!]M9$#M=]2 ve\=&]F"%#+\=t7%&";O +5%B<"=%&"]=B%#+'] BL;OU"!#<"=%&";O M2 e\=;O];O9lCDC%Hta=]bP !;O%2@bP!"E=B%TX.>.k%7.>Wk;O" #t%7]#+BL"2{Bw?@%#+I;|, Ja="!]#+J]TJ%H]" ,'B%C}C:PHnU2raC#$9M%z \="! )M%z\="! @]"H;=V;6#$ZH;,%B"0~0 %#+]'X"aX9"5XJ C#$2{6#$H;0~0%#+IHtmC9F v@]5QP]'#MQ9'"] ;;"<#+Q02 v@59:P+P67;7U23=5% T69d-7;6#$H;-2 w#+#<"iDT"Q!237Q!Da H;H zyXCjDs'!"f•2 3#+T5#8+Q!;d5H;b=y l"!"f2@=T5Pa"" H;9d:9:=mEH#$'BL72 2.Phương pháp nén ảnh theo chuẩn JPEG. ?O%T%UU7Qa!%LOC#X ;O"23!;O%#+:PHt!H7% 98Tw?@w9?9@9•2w?@H7%C<PC#$CTH %C<PC#$CTU9J2eD%6QaH7%'%C< PHBC}OFC<P",UYP9J '2AP\='b:P%J$P9J-#+'5 =B;7Q"J;TT6PC=]#+2w?@%\t  QJ7PJ\'BLHt==%€6=- #+J5;7Q"9J:=,%BBPs •a\=zO%T%#+O"aC#$%&'F  r ‚ 3 { r ƒ (  •a"!Qa#+TF •a\=5"\#+l=C:OQI UrC„"2 12.2•a&;J2 Mã hóa Lượng Tử hóa DCT 8X8 ảnh nén 8X8 8X8 Bảng Mã hóa Bảng lượng tử hóa 8X8 Lượng Tử hóa Ngược DCT Ngược Giải mã Ảnh ban đầuảnh nén Bảng Mã hóa Bảng lượng tử hóa ? &";J00%B"86i# -%6;62 w%B"&,=%#MQ5C%=!H7%w?@X ;JY9d,-#+9J6P9JH7%2APTH$ 9JP9J-#+];JbT]ODHs &]#+"2 1212o7%w?@2 1212.w?@ w?@H7%H%6PT%B8T8€ ;OZP9J8T5ZP9JHBC}H% UU9J]%L=6PJ2rP9J%UHBC}w? Ha6P2@X9"5P9JBPUU9J ;OM6P%#+IP9J…?2@O#85 P9J…?=L9dU€Hnk2•aH7%w?@,Gw?@CV  %#+%LE#9F  rH7%w?@#+F   %=F†;Z;7Q"2 Ly2 ;fb9JP9J;B2 fb9Jy2 3f9Jy=6P  12121w?@ ‡B#MQC"M5\=w?@1fw%#+CV ;J0~0L%B=2•aH7%w?@7Gw?@•uC w?@CV %#+%LE#9F o7%w?@<O%TQI23PD =,-#+9JL%B"#MQJ] n&b9J!2 %=F •ˆ5;fyJ;J0~02 G5fP9J;Jw?@0~02 #Ma;7#Maw?@5U 9JU9J%2LHaH;006P9J ];5‰k  #Ma']"L;J0~0;7Q"02 {7Q"!6Hn0ULHa;J2w%=P9J ]%#+IP9Jw?2?P9J;5C#$LU5HB C}U9JMCI2?P9Jt6H"U HBLU9JM2rP9JVt," k5Š9d%€#6P=U9J]#Mn ,0~05P9JJHŠ5k9d%€#6P=U9J ]#M‹%2?jP9J;$<J+;       U  9J      CI      2 raFoBC},#$9;H7%w?@ 37CVQaw?@6P9JUp5?_5?oa6P ?o5?_=H%:%TŒ.10LL&PJ]'y0H5j 6Pp=;":%TXk%71WWLL&2‡B%M"P 7;7H\=w?@56Pp%#+CLJC#$HnX.10X XL;J%B=;":%T6PJ#%J$ 6P?_?o2•U"\w?@5L'.10%#+L =2LP9Jw?;Jw?@=;"XŽ.k1^%7.k.42‡J$ P9J…?$5‰.5152225Š5??‰.L:%T=n ;"Œ.k1k#MaGw?@2{J0~0LP9Jw?@%#. Lw?$6CD‰W/.5HBC}%9Ha;J0~0L ]YUU9J%2 ‡BTHY9JL;OU7asU&$H"I9J raFo"I9J•5 @=T5w?@"%#MQ;OOH;2‡ %=!H}C}6+tw?@CP9Jw?@=#$=U C#X6M2‡'=Ew?@=U$-#+6P UH7%=U9J#M%J]%B#<€'Cy5Tk L]]%J$UU9J238%€6PJ aN#85P9Jw?@=B%#+\=V+5bP9Jw?@ QI]$%#+\='%2w?@,;7+$w?@L 9d;O]7%CX\P9J.[%7.^H96P C%U%#+9J=HnyC0H237P9J%#+#+l= Hn H€NM5a!Hnw?@9d=2);:w?@ -#+,'7tU9J]2 12[2`#+l=2 o#$7Qa!"#+l=P9JG59 "%#+9J#+HU72?P9J#M$U9J]= L$M5#,'=U-#+66P5C%= "#+l=$%62_P9J%jY%6 ]5Htd=HBLL%=HaX;JUl"2rP JLsQ9]J$<9:'%Y%9 #M%J@UU9J]##+T%J$ UU9J2?6%'s"O%J$ UU9J2‡'%#+:PHU9J n9JJ%Lj$L9J'U]2)Qa'L UU9J%#+j$Lk;%=U U]iY%6a7"9JHZL UU9J]2o];•99=Qa#+lP9J %=;"-,H7C}CHt='%%=Ha ;J23#+T5$P9J#M$U9J=LY5a= BHBC}THn,LYM‹L!2 )%&'H"9J Qa#+l=F @TZL6†#8LT%=n9JTL6#M 9%=j$9J'U]2 o5‰ ok5k‰‰‰^k [...]... liệu theo chuẩn nén ảnh của JPEG, từ đó, có thể tận dụng thông tin của các trường dữ liệu mở rộng đó để thực hiện chuyển đổi định dạng TIFF sang nhiều định dạng khác Trường thông tin PlanarConfiguration được sử dụng để xác thực xem một bức hình có phải được nén theo chuẩn JPEG hay không Với phương pháp mã hóa DCT JPEG thì các khối dữ liệu được mã hóa theo từng block 8x8 Mặc dù chuẩn JPEG áp dụng các... 1 0110 1010 0010 3 So sánh TIFF và JPEG 3.1 Các đặc điểm tương đồng (giống nhau) 3.2 Các đặc điểm khác biệt Sau khi tìm hiểu về tính chất, các đặc trưng, các phương pháp áp dụng và triển khai đối với chuẩn TIFF và JPEG, ta nhận thấy so với JPEG, TIFF còn nhiều mặt hạn chế Chuẩn JPEG có nguồn gốc từ chuẩn TIFF, nó cải a b c d e f g h thiện nhiều mặt còn thiếu xót của TIFF Chính vì vậy, các đặc điểm... toán mã hóa và tổ chức dữ liệu theo các khối liên tiếp nhau sử dụng bitstream nhưng vẫn có thể sử dụng hiệu quả trong việc tổ chức theo từng mảng/dải trong ảnh (tiles/trips) Định danh trong chuẩn TIFF và JPEG đã được cải tiến theo chuẩn ISO DIS 10918-1: TIFF name ImageWidth ImageLength SamplesPerPixel JPEGQTable JPEGDCTable JPEGACTable JPEG DIS name Number of Pixel Number of Lines Number of Components... triển của công nghệ sau này, TIFF đã hỗ trợ lưu trữ ảnh đa mức xám, ảnh màu và nhiều dạng ảnh màu hiện đại khác nữa Các qui tắc xây dựng chuẩn TIFF không hề cứng nhắc để có thể sử dụng trong nhiều mục đích và chức năng khác nhau (tương tự như định dạng AVI) Mỗi một tệp ảnh TIFF sử dụng các thẻ (header tags) để mô tả về các ứng dụng xử lí tệp tin, cung cấp các thông tin về độ lớn, dung lượng của tệp... mặt còn thiếu xót của TIFF Chính vì vậy, các đặc điểm khác nhau ở đây chủ yếu chỉ ra những mặt cải tiến hơn của JPEG so với TIFF Yêu cầu tài nguyên sử dụng của JPEG giảm thiểu rất nhiều so với TIFF, tốc độ mở file được cải thiện đáng kể, dung lượng lưu trữ của tệp JPEG nhỏ gọn hơn TIFF nhiều lần JPEG hoạt động hiệu quả với các không gian màu liên tiếp: Grayscale (Photometric Interpretation = 1) RGB (Photometric... hay xấu.Có thể nói chính điều đó đã làm lên môt chuẩn JPEG được ứng dựng rộng rãi như vậy 1 Những kiến thức cơ bản về định dạng TIFF 1.1 Khái niệm TIFF là cụm từ viết tắt của Tagged Image File Format, một chuẩn định dạng file để lưu trữ ảnh Kể từ khi được ra đời vào khoảng những năm 80 của thế kỉ trước, TIFF là một định dạng ảnh công nghiệp được áp dụng rộng rãi trong các công nghệ in ảnh màu và quét... lượng ảnh trong quá trình nén tương tự như định dạng JPEG TIFF được sử dụng với nhiều mục đích và ứng dụng trong cuộc sống Các tệp ảnh TIFF thường được sử dụng trong máy fax số hay các máy in ấn (tạp chí, báo họa…) Tuy nhiên, hiện này người ta thường khuyến cáo về các lỗi có thể phát sinh khi sử dụng định dạng ảnh TIFF bởi các yêu cầu lỏng lẻo về tiêu chuẩn đối với định dạng này Trong khoa học nghiên... thể áp dụng thuật toán nén ảnh CCITT Group 3 (mã hóa một chiều cho văn bản FAX) và giải nén CCITT Group 3 và 4 đối với ảnh nhị phân FAX là tên phổ thông được dùng cho chuẩn nén CCITT Group 3 và Group 4, áp dụng cho các tệp văn bản được truyền qua các thiết bị thoại như FAX; tuy nhiên, hầu hết các máy FAX chỉ hỗ trợ chuẩn định dạng Group 3 FAX là phương thức nén không mất mát dữ liệu Các ứng dụng có... ảnh màu hay ảnh nhị phân sử dụng thuật toán Packbits – một phương pháp không làm mất thông tin Thuật toán Packbits chạy nhanh, được áp dụng rộng rã và rất thích hợp để nén với các bức ảnh rời rạc như các văn bản scan từ ngoài vào Các chương trình ứng dụng có thể lưu trữ các bức ảnh đã được nén trong định dạng TIFF phiên bản 5.0 Packbits là thuật toán nén logic có thể sử dụng uyển chuyển trên nhiều... ration): Và đây ví dụ biểu diễn quá trình phục hồi lại cá điểm ảnh Bảng dưới đây trình bày các tham số tiêu chuẩn của JPEG 3.Vai trò của phương pháp biến đổi DCT DCT (Discrete Cosine Transform) là phép biến đổi Cosin rời rạc để chuyển tín hiệu từ miền thời gian hay không gian sang miền tần số Đặc điểm của phép biến đổi này là tín hiệu ảnh trong miền không gian chuyển sang miền tần số thì các thành phần . liên quan. Đây là một chuẩn dữ liệu được sử dụng phổ biến hiện nay, cả trong đời sống lẫn công tác nghiên cứu khoa học. Hơn nữa, ứng dụng của chuẩn JPEG đã thực sự mang lại những tiện ích lớn. phạm vi của một bài tiểu luận học phần, nhóm xin đưa ra những cái nhìn cụ thể, rõ ràng về một đối tượng trong số đó: chuẩn nén ảnh JPEG và các vấn đề cơ bản có liên quan. Đây là một chuẩn dữ. C<P';OHL"]#+"Qa !#M :#%LCT2 TIFF được sử dụng với nhiều mục đích và ứng dụng trong cuộc sống. Các tệp ảnh TIFF thường được sử dụng trong máy fax số hay các máy in ấn (tạp chí, báo