1 Phương pháp nén JPEG Figure ảnh rgb có độ phân giải cao ảnh màu Việc mã hóa JPEG chuyển đổi ảnh từ hệ màu RGB thành màu đơn sắc (luminance), màu dương màu đỏ Nói cách kĩ thuật chuyển đổi ảnh từ hệ màu rbg thành hệ màu YCrCb Hệ màu YCbCr thường dùng in ấn, hệ màu YCbCr, L độ sáng hình ảnh, a độ đỏ/ xanh hình, b độ vàng/dương hình Figure màu rbg màu YCbCr Dưới ta có hình minh họa cho thấy độ sáng (y’) thành phần Cr Cb ảnh tách từ RBG Nếu ta làm mờ làm nét ảnh Cr Cb, ghép lại ta thấy gần thay đổi, thay đổi rõ rệt thực chỉnh sửa hệ y’ Figure hình rbg màu y'CrCb Ta có cơng thức chuyển đổi từ hệ RGB sang YCrCb sau: Y = 0.229R + 0.587G + 0.114B Cb = -0.1687R – 0.3313G + 0.5B + 128 Cr = 0.5R – 0.4187G -0.0813B + 128 Và chuyển đổi ngược lại hệ RGB R = Y + 1.402(Cr-128) G = Y – 0.34414(Cb-128) – 0.71414(Cr-128) B = Y + 1.772(Cb-128) Lấy mẫu Chroma Tiếp theo ta giảm độ phân giải hệ chroma( Cr Cb) Cách đơn giản để khai thác độ nhạy màu mắt sử dụng pixel cho kênh màu chrominance Kênh luminance phải để đầy đủ kênh chrominance tối giản theo tỷ lệ 2:1 theo chiều ngang 1:1 2:1 theo chiều dọc Ví dụ ta có ảnh 2000x2000 pixel, ảnh luminance giữ nguyên, ảnh chrominance giảm thành 1000x2000 1000x1000 Vậy nên chominance điểm màu cho liminance pixel Vậy tối giảm tới 50% mà mà chất lượng ảnh gần khơgn đổi Bằng cách ta cần lưu pixel cho khối 2x2 (4 pixel luminance pixel chrominance) thay 12 pixel Biến đổi cosin rời rạc cosin hoạt động từ đến -1 Việc tạo ảnh thực chất ta cộng trung bình song cosin lại vói để ảnh Ví dụ ta có sóng cosin tương đương ảnh Và kết hợp sóng này, ta có sóng tương đương với ảnh phần luminance chrominance chia thành dãy gồm block 8x8 pixel Các khối 8x8 đưa qua trình biến đổi cosin rời rạc, đầu dãy 64 giá trị Mỗi giá trị cường độ thành phần bảng 8x8 Figure bảng song cosin 64 mẫu bảng song cosin kết hợp để tạo ảnh 8x8 Ví dụ dùng mẫu mẫu để tạo ảnh Ta ảnh sau Và để tạo ảnh 8x8 ta cần kết hợp 64 mẫu, mẫu chồng lên theo hệ số (coefficient) Để dễ hình dung ta lấy ảnh 8x8 sau Ta có giá trị ban đầu ảnh Trước biến đổi dct ta phải cân giá trị cách trừ giá trị ma trận 128, hệ cosin hoạt động từ đến -1 bảng ta có có giá trị từ đến 250 Sau biến đổi dct ta bảng hệ số Và để lấy lại ảnh cũ ta sử dụng bảng cường độ 64 mẫu ảnh: Nhìn vào bảng ta thấy ta cần cường độ 158 cho mẫu 1, 62.6 cho mẫu 2, -109.0 cho mẫu 3… Sau ta kết hợp mẫu vào ta có lại ảnh, hầu hết trường hợp ảnh gần giống ảnh gốc JPEG Quantization Bước sau tính hệ số dct, muốn lược bỏ thứ ta không cần Chúng ta gọi trình lược bỏ tần số cao Quantization Quantization lược bỏ thông tin tần số cao giữ lại thơng tin tần số thấp ( mắt người khó nhận biết việt thông tin tần số cao) Ta có bảng Quantization đại trà cho JPEG mức 50% sau Tuy thuộc vào compressor khác có bảng quantization khác Ta sử dụng bảng quantization cách lấy ma trận hệ số dct ta vừa tính chia cho ma trận quantization Sau qua quantization ta có bảng sau Ta có bảng nơi khu tần số cao lược bỏ có giá trị Và từ bảng ta lấy lại ảnh gần giống với ảnh cũ, giá trị ảnh bị sai lệch ít, mắt người khó nhận khác biệt Huffman encoding Điều muốn làm sau quantization lưu liệu vào file Ta list liệu từ bảng thành chuỗi theo dạng zigzac Và sau ta có dãy số dài, ta dùng Huffman encoding để nén lượng liệu Giải nén Để giải nén JPEG ta cần làm ngược lại quy trình nén ảnh sau giải nén gần giống với ảnh gốc ... -109.0 cho mẫu 3… Sau ta kết hợp mẫu vào ta có lại ảnh, hầu hết trường hợp ảnh gần giống ảnh gốc JPEG Quantization Bước sau tính hệ số dct, muốn lược bỏ thứ ta không cần Chúng ta gọi trình lược... số thấp ( mắt người khó nhận biết việt thông tin tần số cao) Ta có bảng Quantization đại trà cho JPEG mức 50% sau Tuy thuộc vào compressor khác có bảng quantization khác Ta sử dụng bảng quantization... zigzac Và sau ta có dãy số dài, ta dùng Huffman encoding để nén lượng liệu Giải nén Để giải nén JPEG ta cần làm ngược lại quy trình nén ảnh sau giải nén gần giống với ảnh gốc