Сжатие изображений

Сжатие изображений — применение алгоритмов сжатия данных к изображениям, хранящимся в цифровом виде. В результате сжатия уменьшается размер изображения, из-за чего уменьшается время передачи изображения по сети и экономится пространство для хранения.

Сжатие изображений подразделяют на сжатие с потерями качества и сжатие без потерь. Сжатие без потерь часто предпочтительней для искусственно построенных изображений, таких как графики, иконки программ, либо для специальных случаев, например, если изображения предназначены для последующей обработки алгоритмами распознавания изображений. Алгоритмы сжатия с потерями при увеличении степени сжатия как правило порождают хорошо заметные человеческому глазу артефакты.


Цифровое изображение при хранении занимает большие объемы памяти. Так растровое изображение размером 1024 на 1024 пикселов с глубиной цвета 24 бит занимает 3 Мб. Понятно, что хранение и передача изображений в таком виде является весьма трудоёмкой задачей. Поэтому задача представления изображений в компактной форме (сжатие данных) является весьма актуальной. При этом должны быть разработаны алгоритмы как для кодирования, так и для декодирования (восстановления) изображений.

Алгоритмы сжатия изображений делятся на два больших класса: без потерь и с потерями. В первом случае в ходе компрессии информация об изображении сохраняется в полном объеме, а во втором – частично утрачивается. Первая группа методов сжатия обеспечивает восстановление исходного изображения без потерь и искажений. Для хранения изображений, предназначенных для дальнейшей обработки, следует применять форматы, использующие именно такие методы сжатия. Однако, если изображение предназначено для визуального восприятия, это не всегда необходимо. В ряде случаев исходный сигнал уже содержит такие искажения и шумы, что небольшие потери информации при кодировании (в пользу высокой степени сжатия) не испортят качества изображения в целом.

Одна из серьезных проблем компьютерной графики заключается в том, что до сих пор не найден адекватный и однозначный критерий оценки потерь качества изображения. Для изображений, наблюдаемых визуально, основным является неотличимость глазом исходного и компрессированного изображения.