JPEG - JPEG2000: Những bước đi ngoạn mục của kỹ thuật nén hình ảnh

JPEG JPEG2000 Nhung buoc di ngoan muc cua ky thuat nen hinh anh

5 năm trước đây sự cố Y2K đã làm cho mọi người phải rất vất vả để khắc phục. Cùng thời điểm đó một tiêu chuẩn được hình thành để rồi lặng lẽ từng bước phục vụ chúng ta trong giai đoạn hiện nay và chắc rằng sẽ định dạng rất phổ biến trong thời gian tới. Đó là định dạng nén hình ảnh JPEG2000. Với tiêu chí dung lượng nhỏ hơn nhưng chất lượng hình ảnh cao hơn.

Nhiều định dạng khác nhau để mô tả việc lưu trữ một file hình ảnh như: .bmp; .tif; .pcx; .gif; .jpg... Trong số đó hai định dạng .gif và .jpg (hay .jpeg) được sử dụng rộng rãi nhất do khả năng nén ảnh tốt của chúng, còn .bmp thường cho file ảnh với dung lượng lớn hơn nhiều so với .jpeg.

Có nhiều phương pháp nén ảnh, nhưng đều dựa trên nguyên tắc tìm ra các “phần tử thừa” trong dữ liệu và mã hóa chúng theo nhiều mức độ khác nhau. Một công nghệ nén ảnh tương đối hiệu quả có thể làm việc với các ảnh kích cỡ lớn, nhiều màu đó là công nghệ JPEG - viết tắt của Joint Photographic Experts Group (Hiệp hội các chuyên gia hình ảnh). Kỹ thuật này có thể đạt được hệ số nén hơn tám mươi lần so với ảnh gốc. Tuy nhiên, hệ số nén càng cao thì hình ảnh sau khi giải nén sẽ càng bị sai lệch nhiều hơn, nó chỉ gần giống như ban đầu chứ không đạt hoàn toàn như hình ảnh gốc. Dù sao thì với mắt thường rất khó nhận ra điều khác biệt.

Nguyên lý‎ của phương pháp nén JPEG là: Cắt hình ảnh thành từng khối nhỏ, phân tích tất cả các dữ liệu về màu sắc, độ sáng mà các khối đó chứa bằng các phương trình ma trận. Ảnh màu trong không gian RGB (Red, Green, Blue) được chuyển đổi qua hệ YUV. Trong khi thị giác của con người lại rất nhạy cảm với hệ Y, ít nhạy cảm hơn nhiều với hệ U, V. Hệ thống sẽ nén thành phần Y của ảnh ở mức độ ít hơn nhiều so với U và V. Kế tiếp là dùng biến đổi Cosin rời rạc, sau nữa là mã hóa theo phương pháp Hoffman. Khi giải nén ảnh, các bước thực thi sẽ làm ngược lại quá trình nói trên.

Như đã trình bày, kỹ thuật nén JPEG sẽ làm mất thông tin lúc giải nén, càng nén với hệ số cao thì thông tin càng mất nhiều khi bung. Vì vậy để giải quyết vấn đề này, tháng 12/1999 một bản phác thảo tiêu chuẩn nén hình ảnh theo công nghệ mới JPEG2000. Tháng 8/2000, bản phác thảo về tiêu chuẩn JPEG2000 đã được lưu hành trong giới chuyên gia hình ảnh. Sau đó nó đã được công nhận là tiêu chuẩn quốc tế vào tháng 12/2000 và được ISO hợp thức hóa năm nay để cho phép ứng dụng vào các hệ xử lý‎, phân phối.

Với JPEG2000 kỹ thuật xử lý hình ảnh sẽ đạt được những kết quả rất ngoạn mục vì có thể nén nhỏ từ 100-200 lần mà hình ảnh không sai sót bao nhiêu so với hình ảnh gốc. Nhưng đâu là điểm khác biệt để kỹ thuật JPEG2000 vượt trội hơn hẳn so với JPEG?

JPEG2000 là hệ thống mã hóa hình ảnh mà kỹ thuật nén dựa trên kỹ thuật sóng ngắn. Là một tiện ích toán học cho phép mô tả bằng một công thức đơn giản những gì xảy ra tại một thời điểm chính xác của tín hiệu. Với một chuỗi sóng ngắn, chỉ cần biểu diễn bằng vài công thức, đường biểu diễn không đều mà không cần phải mô tả đặc tính của từng điểm một. Và lẽ dĩ nhiên sẽ rất đắc lực khi phân tích tỉ mỉ một file ảnh kỹ thuật số.

Thuật toán trong kỹ thuật JPEG2000 là chọn một số nhỏ các sóng ngắn, các sóng này được lập lại ở những nơi khác nhau, tỷ lệ khác nhau đã mô tả chính xác tín hiệu của hình ảnh. File ảnh nén không chứa nhiều hơn số lượng chỉ vị trí và giãn nở của từng sóng ngắn. Và kỹ thuật mã hóa theo từng khối, theo từng khu vực ưu tiên của hình ảnh (ROI -Regional Of Interest) được áp dụng cũng là một tiến bộ đáng kể trong thuật toán mã hóa JPEG2000

Được ISO công nhận cũng có nghĩa là trong một tương lai gần JPEG2000 sẽ được thương mại hóa thông qua nền công nghiệp kỹ thuật số mà lợi ích mang lại phù hợp nhất đó là chẩn đoán hình ảnh từ xa trong Y khoa, hình ảnh trên Internet, thậm chí có thể là phim ảnh kỹ thuật số thông qua định dạng Motion JPEG2000. Chắc chắn các thiết bị di động như máy tính cầm tay và điện thoại di động cũng sẽ không bỏ qua chuẩn nén hình ảnh này…

Bạn là người yêu thích hình ảnh kỹ thuật số có thể tham khảo thêm trên địa chỉ:

http://www.jpeg.org
http://jj2000.epfl.ch
http://ltswww.epfl.ch/~eurostill
http://spear.jpeg.org

Một số phần mềm ứng dụng của JPEG 2000

1. Morgan JPEG 2000 ToolBox V2

Cách sử dụng rất đơn giản, chỉ cần chạy chương trình, chọn hình cần chuyển đổi định dạng. Ra lệnh lưu (Save as), chỉ vị trí lưu và đặt tên cho file mới. Hộp JPEG2000 Setting xuất hiện cho phép người dùng thiết lập các tùy chọn nén có mất dữ liệu không. Và quan trọng hơn hết là ứng dụng kỹ thuật ROI (Regional Of Interest) để dùng chuột đánh dấu chọn khu vực trong hình muốn đạt chất lượng cao hơn những khu vực còn lại.

Tải bản dùng thử về từ địa chỉ http://www.morgan-multimedia.com/

2. Lead Tools JPEG2000

Dung lượng 6,47MB dùng thử 60 ngày, cách sử dụng gần giống với phần mềm Morgan JPEG2000.

Tạ Xuân Quan

Việt Báo

Video nổi bật

Bất ngờ ý tưởng iPhone 8 với hai màn hình
00:00 / --:--

TIN Công Nghệ NỔI BẬT

Ba thủ thuật truy cập vào Android bị khóa

Để ngăn chặn các truy cập trái phép vào điện thoại, nhiều người thường sử dụng các biện pháp bảo mật có sẵn trên thiết bị đơn cử như Pattern (mô hình khóa) hoặc PIN (mã số nhận dạng cá nhân).

Nhận xét tin JPEG - JPEG2000: Những bước đi ngoạn mục của kỹ thuật nén hình ảnh

Ý kiến bạn đọc

Viết phản hồi

Bạn có thể gửi nhận xét, góp ý hay liên hệ về bài viết JPEG - JPEG2000: Những bước đi ngoạn mục của kỹ thuật nén hình ảnh bằng cách gửi thư điện tử tới Lien He Bao Viet Nam. Xin bao gồm tên bài viết JPEG JPEG2000 Nhung buoc di ngoan muc cua ky thuat nen hinh anh ở dạng tiếng Việt không dấu. Hoặc JPEG - JPEG2000: Những bước đi ngoạn mục của kỹ thuật nén hình ảnh ở dạng có dấu. Bài viết trong chuyên đề Tin Tổng Hợp của chuyên mục Công Nghệ.

JPEG - JPEG2000: The dramatic step of image compression techniques
current stage, the image quality, compression techniques, in time, next time, the Y2K problem, format, standards, spectacular, it is, maybe, storage, JPEG, systems, public

5 years ago, the Y2K problem was to make people worked hard to overcome. same time a standard is formed to quietly step for us in the current period and are convinced that very popular format in time ...

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM
Xem tiếp: Công Nghệ


  • Thoi su 24h307 Do xo ra suoi vot vang den sau lu
    Thời sự 24h(30/7): Đổ xô ra suối vớt "vàng đen" sau lũ

     Tàu hải quân chở 350 khách rời Cô Tô; Người dân đổ xô ra suối vớt "vàng đen" sau lũ lịch sử; Trường ĐH Bách khoa Hà Nội có hiệu trưởng mới; Vụ đại gia nợ 1600 tỷ: Thừa nhận cáo trạng có thiếu sót!; 

  • Thoi su 24h297 Lu lich su lam 17 nguoi chet
    Thời sự 24h(29/7): Lũ lịch sử làm 17 người chết

    Thống kê điểm thí sinh theo khối thi A,A1,B,C,D; Mưa lũ Quảng Ninh: Đã có 23 người chết và mất tích; Chủ tịch thuê người thi hộ trong khi đi nghỉ mát; Bắt người phụ nữ từng lên truyền hình vì "làm kinh tế giỏi"; 

  • Thoi su 24h287 HN ban 21 phat dai bac dip Quoc khanh
    Thời sự 24h(28/7): HN bắn 21 phát đại bác dịp Quốc khánh

     Hà Nội bắn 21 phát đại bác dịp Quốc khánh; 15 người chết trong lũ, Quảng Ninh xin ứng cứu; Ngưỡng xét tuyển đại học là 15 điểm; Người phụ nữ Indonesia kêu cứu vì chồng cũ "lừa" bắt con ở VN;

  • Thoi su 24h277 QN ngap nang sau tran mua lich su
    Thời sự 24h(27/7): QN ngập nặng sau trận mưa lịch sử

    Quảng Ninh ngập nặng sau trận mưa lịch sử; Biểu tượng sexy nhất của điện ảnh Việt thập niên 90; Vì sao hàng xóm không mua 'bức tường 1 tỷ'?; Hà Nội: Cảnh nhấc bổng xe tải mắc kẹt trên cầu vượt; Hàng chục cán bộ ngân hàng tại phiên xử đại gia nợ 1.600 tỷ...là những thông tin thời sự nổi bật ngày 27/7.

  • Thoi su tuan qua Dung thu phi duong bo voi xe may
    Thời sự tuần qua: Dừng thu phí đường bộ với xe máy

    Khách bị trói vì cố tình hút thuốc trên máy bay Vietnam Airlines; Thí sinh chật vật tra cứu điểm thi; Nữ đại gia bị thợ làm tóc lừa 288 tỷ đồng; Cán bộ Thanh tra Chính phủ bị bắt vì nghi vấn nhận 100 triệu đồng; Du khách Việt ăn cắp hàng hiệu ở Thụy Sĩ; Vụ giết 4 người ở Nghệ An: Bất ngờ về nghi phạm...là những thông tin thời sự nổi bật tuần qua.

  • Mua lu ngap lut bat thuong o Quang Ninh
    Mưa lũ ngập lụt bất thường ở Quảng Ninh

    Người dân Quảng Ninh đang phải đối mặt với những khó khăn chồng chất trong việc khắc phục hậu quả trận mưa lũ lịch sử.

  • Du khach Viet an cap o Thuy Si
    Du khách Việt ăn cắp ở Thụy Sĩ

    Chưa tìm được cách ngăn ngừa người ra nước ngoài buôn lậu, trộm cắp hoặc vi phạm thuần phong mỹ tục nước sở tại nên chúng ta sẽ còn xấu mặt dài dài

  • Bat nguyen Chu tich Tap doan Dau khi VN
    Bắt nguyên Chủ tịch Tập đoàn Dầu khí VN

    Cựu Chủ tịch Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam (PetroVietnam - PVN) Nguyễn Xuân Sơn bị khởi tố để điều tra hành vi "thiếu trách nhiệm gây hậu quả nghiêm trọng" - tội danh được quy định tại điều 285 Bộ luật Hình sự. Báo điểm.. ------------ Xem thêm: Bắt nguyên Chủ tịch Tập đoàn Dầu khí VN, http://vietbao.vn/tp/Bat-nguyen-Chu-tich-Tap-doan-Dau-khi-VN/12123701/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Tuan Hung vang bay dap tra My Linh
    Tuấn Hưng "văng bậy", “đáp trả” Mỹ Linh

    Nhiều người tỏ ra không hài lòng với cách ứng xử của Tuấn Hưng, trong đó có diva Mỹ Linh. ------------ Xem thêm: Tuấn Hưng "văng bậy", nổi nóng với Bài hát yêu thích1, http://vietbao.vn/The-gioi-giai-tri/Tuan-Hung-vang-bay-noi-nong-voi-Bai-hat-yeu-thich1/350613756/235/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Trung Quoc giup Lao xay duong sat cao toc
    Trung Quốc giúp Lào xây đường sắt cao tốc

    Dự án giúp Lào có vốn nhưng cũng giúp chính TQ nhằm đạt được 3 mục đích lớn: Xuất khẩu vốn; xuất khẩu công nghệ và xuất khẩu con người.

  • Su kien quoc te noi bat 197257
    Sự kiện quốc tế nổi bật (19/7-25/7)

    Thỏa thuận hạt nhân Iran gặp trở ngại tại Quốc hội Mỹ; Hải quân Trung Quốc tập trận lớn trên Biển Đông; Sách trắng Nhật tố cáo trực tiếp Trung Quốc gây hấn ở Biển Đông; Tin chấn động: NASA công bố tìm thấy Trái đất thứ 2 là những tin chính trong tuần qua.

  • Toan canh Showbiz tuan 207 267
    Toàn cảnh Showbiz tuần (20/7 - 26/7)

    Fan thu thập 2.000 bằng chứng nói xấu Taeyeon (SNSD), Vụ "Lệ Quyên cho con đi tiểu trên máy bay": hết "sốt" báo Mỹ, lại lên báo Anh, Sơn Tùng MTP bị nghi ngờ về giới tính, Sau tin đồn chia tay Kim Lý, Trương Ngọc Ánh tình tứ bên trai lạ, "Trò cưng Mỹ Tâm hát hit Sơn Tùng M-TP vượt trội bản gốc".... là những tin chính nổi bật trong tuần.

  • Nghin le chuyen tuan qua 1907 2507
    Nghìn lẻ chuyện tuần qua (19/07 - 25/07)

    Vụ chặt cây xanh: Hàng loạt cán bộ bị giáng chức, chuyển công tác; Du khách Việt ăn cắp ở Thụy Sĩ; Tranh cãi về màu sơn mới Nhà hát lớn Hà Nội; Bức tường 1 tỉ đồng sẽ bị thu hồi? ....là những tin tức nổi bật được dư luận quan tâm trong tuần qua. ------------ Xem thêm: Nghìn lẻ chuyện tuần qua (19/07 - 25/07), http://vietbao.vn/Xa-hoi/Nghin-le-chuyen-tuan-qua-1907-2507/2147580278/157/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Toan canh kinh te tuan 1907 25072015
    Toàn cảnh kinh tế tuần 19/07 - 25/07/2015

    Ông Nguyễn Xuân Sơn - nguyên Chủ tịch HĐTV Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam bị cho thôi chức và bắt tạm giam để điều tra về nguồn vốn 800 tỉ do PVN đầu tư vào Ocean Bank có nguy cơ bị mất trắng; giá xăng giảm "nhỏ giọt"260 đồng/lít, trong khi DN xăng dầu vẫn đang lãi 1.105 đồng/lít xăng còn người tiêu dùng thì vẫn mua xăng đắt và tiếp tục phải đóng vào quỹ Bình ổn giá; WB vừa công bố thông tin về nợ công khiến dư luận xã hội giật mình với con số nợ lên tới 110 tỷ USD, cao hơn nhiều so với các nguồn số liệu từng được công bố... Cùng với đó, những thông tin về BĐS, tài chinh- ngân hàng, thị trường tiêu dùng... tiếp tục là những tin tức, sự kiện kinh tế nóng hổi trong tuần vừa qua. ------------ Xem thêm: Toàn cảnh kinh tế tuần 19/07 - 25/07/2015, http://vietbao.vn/Kinh-te/Toan-canh-kinh-te-tuan-1907-25072015/2147580269/47/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Tin An ninh Phap luat tuan qua 1907 2507
    Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (19/07 - 25/07)

    Bắt nguyên Chủ tịch Tập đoàn Dầu khí VN; Lý Nguyễn Chung bị tuyên án 12 năm tù; Cảnh báo tội phạm mới: ‘thôi miên, bỏ thuốc mê’ để gây án; Đánh sập đường dây mua bán, vận chuyển hơn 1.200 bánh heroin; Giáo viên cấu kết với người tình giết chồng; Nạn ném đá xe khách, vì sao dây dưa?;.....là những tin đáng chú ý trong tuần.