tìm hiểu phương pháp nén ảnh jpeg 2000

tìm hiểu phương pháp nén ảnh jpeg 2000

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Báo cáo BTL Môn: Đề Tài: XỬ LÝ ẢNH TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP NÉN ẢNH JPEG 2000 Đánh giá thực nghiệm chương trình chất lượng ảnh JPEG2000 so với ảnh JPEG trường hợp cụ thể Giảng Viên Hướng Dẫn : PGS-TS Nguyễn Thị Hoàng Lan Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 11 Hà Nội, tháng 12 năm 2010 MỤC LỤC I – Giới Thiệu Chung…………………………………………………… Trang 1.1 – Lịch sử đời phát triển chuẩn JPEG2000……………………… 1.2 – Các tính JPEG2000…………………………………………… II – Các bước thực nén ảnh theo chuẩn JPEG2000… ………………… 2.1 – Xử lý trước biến đổi ………………………………………….……………4 2.2 – Biến đổi liên thành phần……………………………………… …………4 2.3 – Biến đổi riêng thành phần …………………………………….…… ……5 2.4 – Lượng tử hóa giải lượng tử hóa…………………………….…… ……6 2.5 - Mã hóa kết hợp dòng liệu sau mã hóa ….……………….…… ……6 2.6 – Phương pháp mã hóa SPIHT……………………………………………….7 2.7 - Phương pháp mã hóa EZW …….………………………………………… III- So Sánh chuẩn JPEG JPEG2000, Kết thực nghiệm ….……… 10 3.1- So sánh chuẩn JPEG JPEG2000……………………………………… 10 3.2– Kết thực nghiệm, đánh giá………………… ………… ……… 15 3.3 - Các ứng dụng JPEG2000……………………………… ……… .19 IV- Tài Liệu Tham Khảo ………………………………………………………20 Phân công công việc…………………………………………………………20 I- GIỚI THIỆU CHUNG 1.1- Lịch sử đời phát triển chuẩn JPEG2000 Công nghệ JPEG - Joint Photographic Experts Group (Hiệp hội chuyên gia hình ảnh): Là công nghệ nén ảnh tương đối hiệu làm việc với ảnh Trang kích cỡ lớn, nhiều màu Kỹ thuật đạt hệ số nén tám mươi lần so với ảnh gốc Tuy nhiên, hệ số nén cao hình ảnh sau giải nén bị sai lệch nhiều hơn, gần giống ban đầu không đạt hoàn toàn hình ảnh gốc Dù với mắt thường khó nhận điều khác biệt Nguyên lý phương pháp nén JPEG là: Cắt hình ảnh thành khối nhỏ, phân tích tất liệu màu sắc, độ sáng mà khối chứa phương trình ma trận Ảnh màu không gian RGB (Red, Green, Blue) chuyển đổi qua hệ YUV Trong thị giác người lại nhạy cảm với hệ Y, nhạy cảm nhiều với hệ U, V Hệ thống nén thành phần Y ảnh mức độ nhiều so với U V Kế tiếp dùng biến đổi Cosin rời rạc, sau mã hóa theo phương pháp Hoffman (Khi giải nén ảnh, bước thực thi làm ngược lại trình nói trên) Vì phương pháp thực với vùng ảnh (thông thường x pixel) nên hay xuất mát thông tin vùng biên vùng (block) Như thấy, đời JPEG mang lại nhiều lợi ích to lớn nhiều mặt như: Làm giảm nhỏ kích thước ảnh, giảm thời gian truyền làm giảm chi phí xử lý ảnh với chất lượng ảnh tốt việc kỹ thuật nén JPEG làm thông tin lúc giải nén (càng nén với hệ số cao thông tin nhiều bung) hạn chế không nhỏ phương pháp Vì để giải vấn đề này, tháng 12/1999 phác thảo tiêu chuẩn nén hình ảnh theo công nghệ JPEG2000 - Với tiêu chí dung lượng nhỏ chất lượng hình ảnh cao đời Cho đến tháng 8/2000, phác thảo lưu hành giới chuyên gia hình ảnh Sau công nhận tiêu chuẩn quốc tế vào tháng 12/2000 ISO hợp thức hóa vào năm 2004 phép ứng dụng vào hệ xử lý, phân phối Với JPEG2000 kỹ thuật xử lý hình ảnh đạt kết thật đáng kinh ngạc nén nhỏ từ 100-200 lần mà hình ảnh không sai sót so với hình ảnh gốc Khái Quát chung JPEG2000: Trang JPEG2000 hệ thống mã hóa hình ảnh mà kỹ thuật nén dựa kỹ thuật sóng ngắn (wavelet) Là tiện ích toán học cho phép mô tả công thức đơn giản xảy thời điểm xác tín hiệu Với chuỗi sóng ngắn, cần biểu diễn vài công thức, đường biểu diễn không mà không cần phải mô tả đặc tính điểm Như vậy, ta nhận thấy vai trò đắc lực công nghệ phân tích tỉ mỉ file ảnh kỹ thuật số Thuật toán kỹ thuật JPEG2000 chọn số nhỏ sóng ngắn, sóng lặp lại nơi khác nhau, tỷ lệ khác mô tả xác tín hiệu hình ảnh File ảnh nén không chứa nhiều số lượng vị trí giãn nở sóng ngắn Việc áp dụng kỹ thuật mã hóa theo khối, theo khu vực ưu tiên hình ảnh (ROI -Regional Of Interest) tiến đáng kể thuật toán mã hóa JPEG2000 Với việc ISO công nhận, tin tưởng tương lai gần JPEG2000 thương mại hóa thông qua công nghiệp kỹ thuật số mà lợi ích mang lại phù hợp chẩn đoán hình ảnh từ xa Y khoa, hình ảnh Internet, chí phim ảnh kỹ thuật số thông qua định dạng Motion JPEG2000 Và chắn thiết bị di động máy tính cầm tay điện thoại di động không bỏ qua chuẩn nén hình ảnh này… 1.2- Các tính JPEG2000 JPEG2000 có nhiều chức đặc biệt chuẩn nén ảnh tĩnh khác JPEG hay GIF Ta điểm qua số chức ưu việt củaJPEG2000 so với chuẩn nén ảnh tĩnh khác như: - Cho chất lượng ảnh tốt áp dụng nén ảnh tĩnh có tổn thất - Sử dụng với truyền dẫn hiển thị luỹ tiến chất lượng, độ phân giải, thành phần màu có tính định vị không gian - Sử dụng chế nén ảnh cho hai dạng thức nén - Truy nhập giải nén thời điểm nhận liệu - Giải nén vùng ảnh mà không cần giải nén toàn ảnh - Có khả mã hoá ảnh với tỷ lệ nén theo vùng khác - Nén lần giải nén với nhiều cấp chất lượng tuỳtheo yêu cầu người sử dụng II – CÁC BƯỚC THỰC HIỆN NÉN ẢNH THEO CHUẨN JPEG2000 Trang Chúng ta hình dung trình tự mã hóa giải mã JPEG2000 mô hình dười đây: Hình – Trình tự mã hóa(a) giải mã JPEG2000 (b) 2.1 – Xử lý trước biến đổi: Do sử dụng biến đổi Wavelet, JPEG2000 cần có liệu ảnh đầu vào dạng đối xứng qua Xử lý trước biến đổi giai đoạn đảm bảo liệu đưa vào nén ảnh có dạng Ở phía giải mã, giai đoạn xử lý sau biến đổi trả lại giá trị gốc ban đầu cho liệu ảnh 2.2 – Biến đổi liên thành phần: Giai đoạn loại bỏ tính tương quan thành phần ảnh JPEG2000 sử dụng hai loại biến đổi liên thành phần biến đổi màu thuận nghịch (Reversible Color Transform - RCT) biến đổi màu không thuận nghịch (Irreversible Color Transform - ICT) biến đổi thuận nghịch làm việc với giá trị nguyên, biến đổi không thuận nghịch làm việc với giá trị thực ICT RCT chuyển liệu ảnh từ không gian màu RGB sang YCrCb RCT áp dụng hai dạng thức nén có tổn thất không tổn thất, ICT áp dụng cho nén có tổn thất Công thức biến đổi thuận ngược hai phép biến đổi ICT RCT cho phần phụ lục Việc áp dụng biến đổi trước nén ảnh không nằm mục đích làm tăng hiệu nén Các thành phần Cr, Cb có ảnh hưởng tới cảm nhận hình ảnh mắt thành phần độ chói Y có ảnh hưởng lớn tới ảnh Chúng ta thấy rõ điều hình Trang Hình – Hình minh họa ảnh với RGB YCrCb 2.3 Biến đổi riêng thành phần (biến đổi Wavelet) - Biến đổi riêng thành phần áp dụng JPEG2000 biến đổi Wavelet Để đảm bảo tính toàn vẹn thông tin phải áp dụng phép biến đổi thuận nghịch bất thuận nghịch Do phép biến đổi Wavelet phép biến đổi trực giao biến đổi DCT mà phép biến đổi băng nên thành phần phân chia thành băng tần số khác băng mã hóa riêng rẽ - JPEG2000 áp dụng biến đổi Wavelet nguyên thuận nghịch 5/3 (IWT) biến đổi thực không thuận nghịch Daubechies 9/7 Việc tính toán biến đổi JPEG2000 thực theo phương pháp Lifting (Công thức cụ thể phương pháp Lifting biến đổi Wavelet JPEG2000 cho phần phụ lục) Sơ đồ phương pháp Lifting 1D áp dụng JPEG2000 hình 4.3.Việc tính toán biến đổi Wavelet 2D suy từ biến đổi Wavelet 1D theo phương pháp phân giải ảnh tuỳ chọn Trong JPEG2000 có phương pháp phân giải ảnh phương pháp sử dụng nhiều phương pháp kim tự tháp Trang Hình – Phương pháp Lifting 1D dùng tính toán biến đổi wavelet Do biến đổi Wavelet 5/3 biến đổi thuận nghịch nên áp dụng cho nén ảnh theo hai phương pháp, có tổn thất không tổn thất biến đổi 9/7 áp dụng cho nén ảnh theo phương pháp có tổn thất thông tin 2.4 – Lượng tử hóa giải lượng tử hóa Các hệ số phép biến đổi tiến hành lượng tử hoá Quá trình lượng tử hoá cho phép đạt tỷ lệ nén cao cách thể giá trị biến đổi với độ xác tương ứng cần thiết với mức chi tiết ảnh cần nén Các hệ số biến đổi lượng tử hoá theo phép lượng tử hoá vô hướng Các hàm lượng tử hoá khác áp dụng cho băng khác thực theo biểu thức: Với: Δ bước lượng tử, U ( x, y) giá trị băng đầu vào; V ( x, y) giá trị sau lượng tử hoá Trong dạng biến đổi nguyên, đặt bước lượng tử 1.Với dạng biến đổi thực bước lượng tử chọn tương ứng cho băng riêng rẽ Bước lượng tử băng phải có dòng bít truyền để phía thu giải lượng tử cho ảnh Công thức giải lượng tử hoá là: Trang Với: r tham số xác định dấu làm tròn, giá trị U( x, y);V ( x, y) tương ứng giá trị khôi phục giá trị lượng tử hoá nhận JPEG2000 không cho trước r nhiên thường chọn r = 2.5 – Mã hóa kết hợp dòng liệu sau mã hóa Theo khuyến nghị uỷ ban JPEG quốc tế JPEG2000 sử dụng nhiều phương pháp mã hoá khác nhiều cách biến đổi Wavelet khác để thu chất lượng ảnh tương ứng với ứng dụng cần xử lý Điều giúp cho JPEG2000 mềm dẻo nhiều so với JPEG Việc áp dụng phương pháp mã hoá khác mở rộng sang lĩnh vực nén ảnh động biến đổi Wavelet Trong thực tế phương pháp mã hoá ảnh áp dụng nén ảnh biến đổi Wavelet JPEG2000 có hai phương pháp coi sở áp dụng nhiều nhất: phương pháp SPIHT phương pháp EZW Hiện JPEG2000 áp dụng mã hoá hai phương pháp phương pháp phát triển từ hai phương pháp phương pháp mã hoá mặt phẳng bít Vì xem xét hai phương pháp Việc kết hợp dòng liệu sau mã hoá JPEG2000 thực chấtlà để thực tính đặc biệt JPEG2000 tính ROI… 2.6 - Phương pháp mã hoá SPIHT Có thể thấy dù áp dụng biến đổi Wavelet hay với phép phân giải ảnh băng có số thứ tự thấp thành phần tần số cao (mang thông tin chi tiết ảnh) băng có số thứ tự cao chứa thành phần tần số thấp (mang thông tin ảnh) Điều nghĩa hệ số chi tiết giảm dần từ băng mức thấp (HH1 chẳng hạn) (ứng với thành phần tần số cao) xuống băng mức cao (ứng với thành phần tần số thấp) có tính tương tự không gian băng con, ví dụ đường biên hình vẽ ảnh tồn vị trí băng (tương ứng với mức độ phân giải băng ấy) Điều dẫn tới đời phương pháp SPIHT (Set partitioning in hierarchical trees - phương pháp mã hoá phân cấp theo phân vùng) Phương pháp SPIHT thiết kế tối ưu cho truyền dẫn luỹ tiến Điều có nghĩa thời điểm trình giải nén ảnh theo phương pháp mã hoá chất lượng ảnh hiển thị thời điểm tốt đạt với số lượng bít đưa vào giải mã tính thời điểm Ngoài ra, phương pháp sử dụng kỹ thuật embedded coding; điều có nghĩa ảnh sau Trang nén với kích cỡ (lưu trữ) lớn (tỷ lệ nén thấp) chứa liệu sau nén ảnh có kích cỡ (lưu trữ) nhỏ (tỷ lệ nén cao) Bộ mã hoá cần nén lần giải nén nhiều mức chất lượng khác Giả sử gọi pixel ảnh p cần mã hoá pi, j Áp dụng phép biến đổi Wavelet T cho cácpixel ảnh để tạo hệ số phép biến đổi Wavelet ci, j Các hệ số tạo ảnh biến đổi C Phép biến đổi viết dạng toán tử sau: C=T(p) Trong phương pháp truyền dẫn luỹ tiến với ảnh mã hoá bắt đầu trình khôi phục (giải nén) ảnh cách đặt giá trị ảnh khôi phục từ hệ số biến đổi ˆ c Sử dụng giá trị giải mã hệ số biến đổi để tạo ảnh khôi phục (vẫn chưa áp dụng biến đổi ngược Wavelet) ˆ c sau áp dụng biến đổi ngược Wavelet để tạo ảnh cuối ˆp Chúng ta viết dạng toán tử sau: pˆ = T −1 (cˆ) Nguyên tắc quan trọng phương pháp truyền dẫn ảnh theo kiểu luỹ tiến phương pháp truyền giá trị mang thông tin quan trọng ảnh trước Sở dĩ làm thông tin thông tin làm giảm thiểu nhiều độ méo dạng ảnh (sự sai khác ảnh gốc ảnh khôi phục) Đây lý phương pháp SPIHT truyền hệ số lớn trước nguyên tắc quan trọng phương pháp Một nguyên tắc bít có trọng số lớn mang thông tin quan trọng liệu nhị phân Phương pháp SPIHT sử dụng hai nguyên tắc này; xếp hệ số biến đổi truyền bít có trọng số lớn Quá trình giải mã dừng lại bước ứng với giá trị ảnh cần mã hoá yêu cầu Đây cách mà phương pháp mã hoá SPIHT làm tổn thất thông tin 2.7- Phương pháp mã hoá EZW Phương pháp mã hoá EZW (Embedded Zerotree Wavelet Encoder) dựa sở phép mã hoá luỹ tiến (progressive coding) giống phương pháp mã hoá SPIHT Phương pháp chủ yếu dựa khái niệm zero (zerotree) Về bản, thuật toán dựa hai nguyên tắc trình bày phần phương pháp mã hoá SPIHT Sau xem xét khái niệm thuật toán: Cây tứ phân: Sau áp dụng biến đổi Wavelet ứng với mức phân giải khác biểu diễn hệ số biến đổi dạng Ta thấy với biểu diễn nút cha có nút Kết trình biến đổi Wavelet tỷ lệ khác Các gọi tứ phân (quadtree) Sơ đồ tứ phân: Trang Hình – tứ phân (a) phân mức (b) Cây zero (zerotree): Cây zero tứ phân, tất nút nhỏ nút gốc Một mã hoá mã hoá đối tượng giải mã cho tất giá trị không Ngoài để mã hoá hệ số Wavelet trường hợp này, giá trị nút gốc phải nhỏ giá trị ngưỡng xem xét ứng với hệ số Wavelet Sau có đủ khái niệm cần thiết tứ phân zero, trình bày nguyên lý hoạt động thuật toán Thuật toán mã hoá hệ số theo thứ tự giảm dần Chúng ta dùng giá trị gọi ngưỡng (threshold) sử dụng ngưỡng để tiến hành mã hoá hệ số biến đổi Các hệ số mã hoá theo thứ tự từ vùng tần số thấp đến vùng tần số cao Và hệ số có giá trị tuyệt đối lớn ngưỡng mã hoá Tiếp theo giảm ngưỡng tiếp tục làm ngưỡng đạt tới giá trị nhỏ giá trị hệ số nhỏ Cách giảm giá trị ngưỡng thực tương đối đặc biệt, giá trị ngưỡng giảm xuống nửa so với trước Bộ giải mã phải biết mức ngưỡng giải mã ảnh thành công Nhưng ta từ nút cha đến nút tứ phân có nút Vậy ta phải theo nhánh có nút trước Hay nói cách đầy đủ ta di chuyển từ hệ số đến hệ số khác theo thứ tự Có nhiều cách di chuyển khác nhau, nhiên hai cách di chuyển hình sử dụng nhiều Trang 10 Hình - Hai cách xếp thứ tự hệ số biến đổi Việc xếp cần phải quy ước thống trình mã hoá trình giải mã để việc giải mã ảnh thành công Hiện phương pháp mã hoá áp dụng ngày nhiều việc xử lý nén ảnh động Phương pháp cho tỉ lệ nén độ tin cậy giải mã cao Ngoài phương pháp EZW dễ triển khai máy tính phương pháp không yêu cầu việc lập trình phức tạp III – So Sánh chuẩn JPEG2000 JPEG, Kết thực nghiệm : Một tính quan trọng ưu điểm rõ nét JPEG2000 so với JPEG chuẩn nén ảnh khác MPEG VTC hay JPEG - LS v v JPEG2000 đưa hai kỹ thuật nén có tổn thất không tổn thất theo chế mã hoá nghĩa JPEG2000 thực tất dạng thức JPEG chế mã hoá Nếu xét tồn hai kỹ thuật JPEG có khả nén ảnh có tổn thất không tổn thất thông tin Tuy nhiên với JPEG chế mã hoá với hai dạng khác khó để sử dụng hai dạng lúc cho ứng dụng Do đó, thấy JPEG2000 có tính mềm dẻo chuẩn nén ảnh tĩnh trước Hơn thế, thấy tất phương pháp thiết kế cho chuẩn JPEG2000 ưu việt có nhiều tính so với JPEG; thống kê thực tế cho thấy với tỷ lệ nén loại ảnh ảnh nén JPEG2000 có chất lượng tốt so với JPEG Chúng ta quan sát hai ảnh hình để thấy rõ điều này, ảnh bên trái nén theo JPEG ảnh bên phải nén theo JPEG2000 Trang 11 Hình 6: So sánh JPEG JPEG2000 Tính ưu việt thứ hai JPEG2000 so với JPEG dạng thức nén có tổn thất thông tin, JPEG2000 đưa tỷ lệ nén cao nhiều so với JPEG Các phần mềm nén ảnh JPEG (kể Photoshop) thiết kế để nén tới tỷ lệ 40:1 với JPEG2000 tỷ lệ nén lên tới 200:1 Theo công thức tính PSNR đơn vị dB, có: (b số bít dùng biểu diễn pixel ảnh gốc) Với hai ảnh hình 6, so sánh tham số PSNR cho bảng phía Để so sánh dễ dàng hơn, ta xét ảnh nén với tỷ lệ khác (đo lường hệ số bít/pixel hay bpp) Tất số liệu bảng cho thấy JPEG2000 nén ảnh tốt Trang 12 JPEG; hệ số PSNR mà xét bảng đo hệ đơn vị logarit Bảng So sánh JPEG JPEG2000 - Tính ưu việt thứ JPEG2000 so với JPEG chuẩn nén ảnh hiển thị ảnh với độ phân giải kích thước khác từ ảnh nén Với JPEG điều thực Sở dĩ có điều JPEG2000 sử dụng kỹ thuật phân giải ảnh mã hoá đính kèm mà nói tới phần mã hoá ảnh theo JPEG2000 Tính lợi đặc biệt quan trọng JPEG2000, JPEG chuẩn nén ảnh tĩnh trước phải nén nhiều lần để thu chất lượng với lần nén khác với JPEG2000 ta cần nén lần chất lượng ảnh định tuỳ theo người sử dụng trình giải nén ảnh theo JPEG2000 Một tính ưu việt JPEG2000 tính mã hoá ảnh quan trọng theo vùng (ROI - Region of Interest) mà đề cập phần mã hoá ảnh theo JPEG2000 Chất lượng toàn ảnh thấy rõ hình Hình 7: Minh họa tính ROI Trang 13 Chúng ta hiểu rõ ưu điểm công nghệ JPEG2000 so với chuẩn nén ảnh tĩnh khác thông qua bảng phụ lục đây: Phụ Lục: Bảng so sánh chuẩn nén JPEG2000 chuẩn nén khác: Trang 14 Từ bảng thấy tính vượt trội khả ưu việt JPEG2000 so với chuẩn nén ảnh tĩnh trước 3.4- Một số kết thực nghiệm Giới thiệu phần mềm Trong báo cáo nhóm sử dụng công cụ phần mềm Morgan JPEG ToolBox V2 để xử lý so sánh ảnh nén JPEG (Jpg) JPEG2000 (JP2) Phần mềm download địa http://www.morgan-multimedia.com/buyitJPEGTBOXV2.htm Giao diện chương trình: Trang 15 Các định dạng mà phần hỗ trợ (có thể open thông qua phần mềm lưu lại sau xử lý): JP2, J2C, bmp, png, jpg, tif, gif, pcx, pga Một số kết bổ sung: 1, So sánh tỷ số nén JPEG2000 JPEG dạng nén có tổn thất thông tin 2, Chứng minh: với tỷ lệ nén loại ảnh ảnh nén JPEG2000 có chất lượng tốt so với JPEG Thực thực tế: Input: File ảnh nguồn little_boy.bmp Ouput: Ảnh nén theo chuẩn JPEG2000 JPEG open file: Trang 16 Nén ảnh theo chuẩn JPEG: Trang 17 Xử lý giao diện settings: Chọn tỉ số nén 39: Chọn tỉ số nén 40: Chất lượng ảnh: Chất lượng ảnh: Tỉ số nén JPEG đạt đến tỉ lệ 39:1 (xấp xỉ lý thuyết 40:1) Chuẩn nén (sử dụng tính chất ROI) chọn tỉ lệ nén 40:1, kết cho hình ảnh nét nhiều so với ảnh JPEG tỉ số nén JPEG2000 JPEG Trang 18 Đánh giá: Ảnh nén theo chuẩn JPEG2000 cho kết tốt nhiều so với ảnh nén theo chuẩn JPEG, dung lượng có lớn chút (45.8KB 4.53 KB) nhỏ nhiều so với ảnh gốc (183KB) Kết sát với thực tế tìm hiểu nhóm 3.2 – Các ứng dụng JPEG2000: Hiện nay, JPEG 2000 ứng dụng số lĩnh vực như: - Chẩn đoán hình ảnh từ xa Y khoa - Hình ảnh Internet: Tương tác phân phối với JPIP (JPEG2000 Internet Protocol) chí phim ảnh kỹ thuật số thông qua định dạng Motion JPEG2000 - Máy ảnh kỹ thuật số: Không giảm chất lượng hình ảnh thu hoạch, hỗ trợ cho Internet - Máy quét / máy in: Chip cho thị trường xuất - Thiết bị di động: Hiệu tương tác duyệt hình ảnh lớn - Điện ảnh kỹ thuật số Video: Sản xuất / lưu trữ / phân phối, Yahoo Messenger… IV – TÀI LIỆU THAM KHẢO: Slides Xử lý ảnh – Cô Nguyễn Thị Hoàng Lan – Bộ Môn TT&MMT – Viện CNTT &TT – Trường ĐHBKHN Jin Li - “Image Compression - the Mechanics of the JPEG2000” (2001) Satish Kumar - “An Introduction to Image Compression” (10/2001) Tài liệu tham khảo mạng internet… Phân công công việc: Tìm, Phân loại tài liệu: Đức + Tùng Dịch tài liệu: Đức + Tùng Viết báo cáo, slides + demo: Tùng Trang 19 [...]... một tỷ lệ nén và một loại ảnh thì ảnh được nén bởi JPEG2 000 hầu như luôn có chất lượng tốt hơn so với JPEG Chúng ta có thể quan sát hai ảnh trong hình 6 để thấy rõ điều này, ảnh bên trái được nén theo JPEG còn ảnh bên phải được nén theo JPEG2 000 Trang 11 Hình 6: So sánh JPEG và JPEG2 000 Tính năng ưu việt thứ hai của JPEG2 000 so với JPEG chính là trong dạng thức nén có tổn thất thông tin, JPEG2 000 có... dạng nén có tổn thất thông tin 2, Chứng minh: với cùng một tỷ lệ nén và một loại ảnh thì ảnh được nén bởi JPEG2 000 hầu như luôn có chất lượng tốt hơn so với JPEG Thực hiện thực tế: Input: File ảnh nguồn little_boy.bmp Ouput: Ảnh được nén theo chuẩn JPEG2 000 và JPEG 1 open file: Trang 16 Nén ảnh theo chuẩn JPEG: Trang 17 Xử lý trong giao diện settings: Chọn tỉ số nén 39: Chọn tỉ số nén 40: Chất lượng ảnh: ... lượng ảnh: Tỉ số nén JPEG đạt đến tỉ lệ 39:1 (xấp xỉ lý thuyết 40:1) 2 Chuẩn nén (sử dụng tính chất ROI) chọn tỉ lệ nén 40:1, kết quả cho hình ảnh nét hơn nhiều so với ảnh JPEG cùng tỉ số nén JPEG2 000 JPEG Trang 18 Đánh giá: Ảnh nén theo chuẩn JPEG2 000 cho một kết quả tốt hơn nhiều so với ảnh nén theo chuẩn JPEG, mặc dù dung lượng có lớn hơn một chút (45.8KB và 4.53 KB) nhưng đều nhỏ hơn nhiều so với ảnh. .. một ảnh nén Với JPEG thì điều này là không thể thực hiện được Sở dĩ có điều này là do JPEG2 000 sử dụng kỹ thuật phân giải ảnh và mã hoá đính kèm mà chúng ta đã nói tới ở phần mã hoá ảnh theo JPEG2 000 Tính năng này là một lợi thế đặc biệt quan trọng của JPEG2 000, trong khi JPEG cũng như các chuẩn nén ảnh tĩnh trước đây phải nén nhiều lần để thu được chất lượng với từng lần nén khác nhau thì với JPEG2 000... dàng hơn, ta xét ảnh được nén với các tỷ lệ khác nhau (đo lường bởi hệ số bít/pixel hay bpp) Tất cả các số liệu trên bảng đều cho thấy JPEG2 000 nén ảnh tốt Trang 12 hơn là JPEG; hơn thế hệ số PSNR mà chúng ta xét trong bảng được đo trong hệ đơn vị logarit Bảng So sánh JPEG và JPEG2 000 - Tính năng ưu việt thứ 3 của JPEG2 000 so với JPEG là chuẩn nén ảnh này có thể hiển thị được các ảnh với độ phân giải... là ưu điểm rõ nét nhất của JPEG2 000 so với JPEG cũng như các chuẩn nén ảnh khác như MPEG 4 VTC hay JPEG - LS v v là JPEG2 000 đưa ra cả hai kỹ thuật nén có tổn thất và không tổn thất theo cùng một cơ chế mã hoá nghĩa là JPEG2 000 thực hiện tất cả các dạng thức của JPEG chỉ bằng một cơ chế mã hoá duy nhất Nếu xét về sự tồn tại của hai kỹ thuật này thì JPEG cũng có khả năng nén ảnh có tổn thất và không tổn... hoá và quá trình giải mã để việc giải mã ảnh được thành công Hiện nay phương pháp mã hoá này được áp dụng ngày càng nhiều trong việc xử lý nén ảnh động Phương pháp này cho tỉ lệ nén và độ tin cậy giải mã cao Ngoài ra phương pháp EZW rất dễ triển khai trên máy tính bởi phương pháp này không yêu cầu việc lập trình quá phức tạp III – So Sánh chuẩn JPEG2 000 và JPEG, Kết quả thực nghiệm : Một tính năng... này sát với thực tế tìm hiểu của nhóm 3.2 – Các ứng dụng của JPEG2 000: Hiện nay, JPEG 2000 được ứng dụng trong 1 số lĩnh vực như: - Chẩn đoán hình ảnh từ xa trong Y khoa - Hình ảnh trên Internet: Tương tác phân phối với JPIP (JPEG2 000 Internet Protocol) thậm chí có thể là phim ảnh kỹ thuật số thông qua định dạng Motion JPEG2 000 - Máy ảnh kỹ thuật số: Không giảm chất lượng hình ảnh thu hoạch, hỗ trợ... 7: Minh họa tính năng ROI Trang 13 Chúng ta có thể hiểu rõ hơn về ưu điểm của công nghệ JPEG2 000 so với các chuẩn nén ảnh tĩnh khác thông qua bảng phụ lục dưới đây: Phụ Lục: Bảng so sánh chuẩn nén JPEG2 000 và các chuẩn nén khác: Trang 14 Từ bảng trên chúng ta có thể thấy các tính năng vượt trội và khả năng ưu việt của JPEG2 000 so với các chuẩn nén ảnh tĩnh trước đây 3.4- Một số kết quả thực nghiệm... lần nén khác nhau thì với JPEG2 000 ta chỉ cần nén một lần còn chất lượng ảnh thì sẽ được quyết định tuỳ theo người sử dụng trong quá trình giải nén ảnh theo JPEG2 000 Một tính năng ưu việt nữa của JPEG2 000 là tính năng mã hoá ảnh quan trọng theo vùng (ROI - Region of Interest) mà chúng ta đã đề cập trong phần mã hoá ảnh theo JPEG2 000 Chất lượng của toàn bộ ảnh cũng được thấy rõ trên hình 7 Hình 7: Minh ... nhiều nhất: phương pháp SPIHT phương pháp EZW Hiện JPEG2 000 áp dụng mã hoá hai phương pháp phương pháp phát triển từ hai phương pháp phương pháp mã hoá mặt phẳng bít Vì xem xét hai phương pháp Việc... ảnh ảnh nén JPEG2 000 có chất lượng tốt so với JPEG Chúng ta quan sát hai ảnh hình để thấy rõ điều này, ảnh bên trái nén theo JPEG ảnh bên phải nén theo JPEG2 000 Trang 11 Hình 6: So sánh JPEG JPEG2000... với JPEG Việc áp dụng phương pháp mã hoá khác mở rộng sang lĩnh vực nén ảnh động biến đổi Wavelet Trong thực tế phương pháp mã hoá ảnh áp dụng nén ảnh biến đổi Wavelet JPEG2 000 có hai phương pháp