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

TIN Công Nghệ NỔI BẬT

5 tính năng mà Android nên học hỏi từ iOS

Android chắc chắn là hệ điều hành phổ biến nhất hiện nay, nó đồng thời cũng là nền tảng được tích hợp những bộ tính năng phong phú nhất thế giới. Mặc dù được nhiều nhà sản xuất đầu tư nghiên cứu và phát triển như vậy, nhưng Android không phải là quá hoàn hảo, nó vẫn cần được cải tiến và nâng cấp hơn nữa, đặc biệt là việc học hỏi từ chính những nền tảng đối t

Hướng dẫn bảo vệ smartphone Android khi bị thất lạc

Tình trạng mất điện thoại hoặc bị quên ở đâu đó thực sự là ác mộng với người dùng. Google đã cung cấp một số giải pháp để tìm thiết bị hoặc ít nhất xóa tất cả các dữ liệu và nội dung riêng trên những chiếc smartphone cài hệ điều hành Android của họ.

Tổng hợp những biện pháp tăng tốc iPhone iOS 8 cực hiệu quả

Chắc cũng không cần phải nói gì nhiều khi nhắc đến iPhone hiện nay. Đây là sản phẩm đẳng cấp và được đánh giá cao về hiêu năng. Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm không thể so sánh thì bên cạnh đó vẫn có những nhược điểm xuất hiện, nhất là đối với những điện thoại đã qua một thời gian sử dụng. Đôi lúc bạn sẽ nhận thấy điện thoại của mình hoạt động chậm đi. Ng

3 kỳ vọng lớn từ Google trong năm 2015

Trong năm 2014, công cụ tìm kiếm của Google vẫn tiếp tục chiếm lĩnh ngôi đầu ở thị trường thế giới. Chỉ tính riêng ở Mỹ, công ty đã có được 67% thị phần tìm kiếm trên máy tính. Còn ở thị trường toàn cầu, Google nổi danh là một doanh nghiệp với 50 tỷ USD doanh thu mỗi năm.

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 24h2701 Nam ca si bi sat hai da man
    Thời sự 24h(27/01): Nam ca sĩ bị sát hại dã man

    Xe cứu thương bỏ mặc thai phụ tử vong giữa đường?; Nam ca sĩ tử vong trong tình trạng khỏa thân; Vụ biệt thự trong rừng Hải Vân: Tướng công an xin lỗi; Mỹ Tâm nói gì về "người tình tin đồn" 70 tuổi?...

  • Thoi su 24h2601 Vu no rung dong ca pho
    Thời sự 24h(26/01): Vụ nổ rúng động cả phố

    Đà Nẵng có tân Chủ tịch UBND TP; "Nói không với nằm ghép: Dân lo bị xuất viện sớm; Nghệ An: Phát hiện xác hổ 140kg đang ướp lạnh; Không khởi tố vụ tai nạn thảm khốc 9 người chết; Bắt gần nửa tấn lòng thối đang trên đường tiêu thụ; Cựu phi công Việt Nam nói thật chuyện lương thưởng... là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 26/1.

  • Thoi su tuan qua Dai hy thanh dai tang sau tai nan
    Thời sự tuần qua: Đại hỷ thành đại tang sau tai nạn

    Tăng lương hưu và trợ cấp thêm 8%; Cục trưởng Cục Đường sắt chết trong phòng làm việc; Xử phạt VTV 40 triệu đồng vì sai phạm của Điều ước thứ 7; Thưởng Tết thấp nhất là 30 ngàn đồng; Xăng giảm tới 1.900 đồng/lít...

  • Thoi su 24h2301 Tang luong huu va tro cap them 8
    Thời sự 24h(23/01): Tăng lương hưu và trợ cấp thêm 8%

    Tăng lương hưu và trợ cấp thêm 8%; Bộ GTVT lên tiếng về vụ Cục trưởng Đường sắt chết tại trụ sở; Bắt ông chủ tạp chí cầm đầu đường dây đánh bạc ngàn tỷ; Hàng tấn mỹ phẩm không nguồn gốc "tràn" vào HN; Làm rõ vụ 12 con dê ‘lạc’ vào trang trại Bí thư huyện... là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 23/1.

  • Thoi su 24h2201 Cuc truong Duong sat chet tai tru so
    Thời sự 24h(22/01): Cục trưởng Đường sắt chết tại trụ sở

    Cục trưởng Đường sắt VN được phát hiện chết tại phòng làm việc, "Nữ quái" đất Cảng phẫu thuật mặt trốn nã 10 năm; Thưởng Tết thấp nhất là 30 ngàn đồng; Nữ du khách nước ngoài đến Hà Nội đã bị cướp; Bắt nghi phạm vụ hiếp dâm, giết bé gái bịt đầu mối; Giữ lại táo nhập từ Mỹ, cấm bán ra thị trường... là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày.

  • Benh vien cam ket khong nam ghep
    Bệnh viện cam kết không nằm ghép

    Lần đầu tiên 13 bệnh viện trung ương ký cam kết chấm dứt tình trạng bệnh nhân nằm ghép, đảm bảo 1 bệnh nhân/giường bệnh. Tuy nhiên xung quanh cam kết này vẫn còn nhiều băn khoăn.

  • Tao My gay chet nguoi da ve Viet Nam
    Táo Mỹ gây chết người đã về Việt Nam?

    Loại vi khuẩn nguy hiểm nhiễm trong táo Mỹ có thể nhiễm trong nhiều loại thực phẩm quan trọng thường xuất hiện trong bữa ăn hàng ngày. ------------ Xem thêm: Táo Mỹ gây chết người đã về Việt Nam?, http://vietbao.vn/tp/Tao-My-gay-chet-nguoi-da-ve-Viet-Nam/7063625/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Tinh hinh buon lau dien bien phuc tap
    Tình hình buôn lậu diễn biến phức tạp

    Thời điểm gần Tết Nguyên đán hàng năm luôn là thời điểm nhạy cảm, cao điểm của nạn buôn lậu

  • Danh hai Thuy Nga to chong no nan lua gat
    Danh hài Thúy Nga tố chồng nợ nần, lừa gạt

    Mấy ngày vừa qua, những trang nhật ký của danh hài Thúy Nga chia sẻ chuyện cô bị “chồng hờ” lừa lấy 350.000 USD rồi bỏ trốn và lấy danh nghĩa của cô để lừa đảo rất nhiều người đã làm dấy lên rất nhiều luồng ý kiến. Giới..

  • Thong diep Lien bang My nam 2015
    Thông điệp Liên bang Mỹ năm 2015

    Tổng thống Mỹ nói về trang hoàng kim mới của lịch sử nước Mỹ nơi họ sẽ cùng đồng minh sống vững mạnh. Và Nga sẽ lụi tàn trong sự cô lập? ------------ Xem thêm: Thông điệp Liên bang Mỹ năm 2015, http://vietbao.vn/tp/Thong-diep-Lien-bang-My-nam-2015/7048259/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn