Сжатие растровых изображений

[Aether]

Добрый вечер.

Накопилось несколько вопросов, для кого-то, возможно, тривиальных, но тем не менее:
1) jpg - это всегда сжатие с потерями?

2) Как поступить лучше, если необходимо сжать цветное изображение (24 бит на пиксель) без потерь?

3) Как поступить лучше, если необходимо сжать чёрно-белое (1 бит на пиксель) изображение без потерь?

[Джон]

1 - да

2 и 3 в самом общем случае с минимальными потерями -> ping (он же png).

совсем без потерь - zip (например).

[Aether]

2 и 3 в самом общем случае с минимальными потерями -> ping (он же png).
совсем без потерь - zip (например).

Протестировал немного эти форматы для цветных изображений разной площади. В среднем, если принять размер в формате bmp за 100%, разные методы сжимают до размера:
zip - 80%,
7z - 73%,
png - 72%,
jpg (90% качества в GIMP) - 21%.

[Джон]

Каким образом оценивалось "сохранение качества"?
Ведь для jpeg алгоритма в первую очередь играет сложность узора (комбинация различный цветов на единице холста). Монохромный прямоугольник он сожмёт гораздо сильней, чем картинку, скажем, букета цветов такого же размера.

[RXL]

Для прямоугольника лучшее сжатие будет для полностью одноцветных блоков 8x8, а для двухцветных наоборот хуже из-за контраста.

Кстати, есть lossless JPEG.

[Aether]

Каким образом оценивалось "сохранение качества"?
Ведь для jpeg алгоритма в первую очередь играет сложность узора (комбинация различный цветов на единице холста). Монохромный прямоугольник он сожмёт гораздо сильней, чем картинку, скажем, букета цветов такого же размера.

Оно не оценивалось, а выбиралось.

В качестве узора были произвольно взяты 12 фотографий в качестве 5 Мпикс. Их я предварительно последовательно уменьшал в 0,7 раз с сохранением, таким образом, получилось 96 фотографий. Далее каждая из них была сжата различными средствами через GIMP.

Этот эксперимент проведён исключительно для оценки в первом приближении.

И ещё: JPEG может сохранять grayscale-8 и rgb-24, если я правильно понимаю. То есть, монохромный рисунок глубиной в 1 бит, думаю RLE метод сожмёт даже эффективнее.

Мне в конечном счёте интересно вот в каком плане: у пользователей нет чёткого понимания что и как сохранять, то есть, фактически: чертежи лучше в TIFF; маленькие картинки, иконки, лучше вообще не сжимать; фото, понятно в JPEG, но там куча настроек. Кстати, развитие формата Windows Bitmap привело к его сильному усложнению. Редко кто осуществляет его полную поддержку - тоже нюанс.

[Джон]

Оно не оценивалось, а выбиралось.

В смысле "выбиралось"? Изначально ставилась задача

Как поступить лучше, если необходимо сжать ... без потерь?

Те я так понимаю, надо было оценить ПОТЕРИ качества при различных методах сжатия.

Хотя после

в качестве 5 Мпикс

я думаю, что у меня просто неправильное понимание смысла термина "качество" в данном контексте.

Если же речь идёт о размерах, то они никаким из выше перечисленных методов не изменяются и, следовательно, могут рассматриваться как lossless.

[Aether]

Оно не оценивалось, а выбиралось.

В смысле "выбиралось"? Изначально ставилась задача

Как поступить лучше, если необходимо сжать ... без потерь?

Те я так понимаю, надо было оценить ПОТЕРИ качества при различных методах сжатия.

Хотя после

в качестве 5 Мпикс

я думаю, что у меня просто неправильное понимание смысла термина "качество" в данном контексте.

Если же речь идёт о размерах, то они никаким из выше перечисленных методов не изменяются и, следовательно, могут рассматриваться как lossless.

GIMP даёт возможность выбрать при сохранении результата параметры обработки кодировщика. В упрощённом варианте настройки вводится желаемое качество в %, естественно, этот параметр "висит в воздухе" - условен. Данный пример приведён, как и говорил для оценки по первому приближению - задать планку для форматов без потери качества.

Нет, нужно было оценить: какой из методов без потери качества наиболее эффективен для сжатия изображений разной площади.

Это упрощённо, означает, что оригинал был получен в виде несжатых данных RGB-24 при площади изображения около 5 млн. пикселей.) Строго говоря, мы берём массив битов 24*5М = 120Мб (бит), и принимаем его за эталон. Даже изменение 1 бита в процессе кодирования и декодирования будет рассматриваться, как потеря качества.

Качество в целом понятие широкое, в наших рамках мы не рассматриваем несовершенство оптики, дефекты матрицы, электромагнитный шум, дефекты носителя информации...