Обратимая целочисленная аппроксимация преобразований цветового пространства для сжатия без потерь цветных растровых данных большого объёма
Автор: Хмельнов Алексей Евгеньевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Численные методы и анализ данных
Статья в выпуске: 3 т.46, 2022 года.
Бесплатный доступ
Обратимые целочисленные преобразования имеют большое значение для алгоритмов сжатия без потерь. Для выполнения обратимой декорреляции цветовых каналов предложен алгоритм вычисления параметров обратимого целочисленного преобразования, аппроксимирующего такие непрерывные отображения, как дискретное преобразование Карунена-Лоэва. Предложен способ оценивания ошибок аппроксимации, позволяющий выбрать оптимальную аппроксимацию исходного преобразования, минимизирующую эти ошибки. На примере формата файлов MRG, предназначенного для хранения больших объёмов целочисленных растровых данных, показано, что после применения декорреляции получается повысить степень сжатия многоканальных растровых изображений при использовании алгоритма сжатия без потерь.
Декорреляция, обратимое целочисленное преобразование, сжатие без потери информации, специализированный алгоритм сжатия
Короткий адрес: https://sciup.org/140295003
IDR: 140295003 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1052
Reversible integer approximation of color space transforms for lossless compression of big color raster data
Reversible integer transforms are or great importance for lossless compression algorithms. To perform reversible decorrelation of color channels we propose an algorithm for calculating parameters of a reversible integer transform, which approximates such continuous mappings as a discrete Karunen-Loeve transform. We propose a method for estimating the approximation errors, which makes it possible to choose an optimal approximation of the original transform that minimizes these errors. Using the MRG file format, intended for storing large amounts of integer raster data, as an example, we show that after applying decorrelation, it is possible to increase the compression ratio of multichannel raster images using lossless compression algorithms.
Список литературы Обратимая целочисленная аппроксимация преобразований цветового пространства для сжатия без потерь цветных растровых данных большого объёма
- Hmelnov AE. The MRG file format for compact representation and fast decompression of large digital elevation models [In Russian]. Computational Technologies 2015; 20(1): 63-74.
- Hmelnov AE. A lossless compression algorithm for integer differences sequences by optimization of their division into intervals of constant bit depth values [In Russian]. Computational Technologies 2015; 20(3): 75-98.
- Christopoulos C, Skodras A, Ebrahimi T. The JPEG2000 still image coding system: an overview. IEEE Trans Consum Electron 2000; 46(4): 1103-1127. DOI: 10.1109/30.920468.
- Recommendation ITU-R BT.601-7 (03/2011). Studio encoding parameters of digital television for standard 4:3 and wide screen 16:9 aspect ratios. ITU; 2017.
- Dony RD. Karhunen-Loeve transform. In Book: Rao KR, Yip PC, eds. The transform and data compression handbook. Boca Raton: CRC Press LLC; 2001.
- Daubechies I, Sweldens W. Factoring wavelet transforms into lifting steps. J Fourier Anal Appl 1998; 4: 247-269. DOI: 10.1007/BF02476026.
- Hao P, Shi Q. Matrix factorizations for reversible integer mapping. IEEE Trans Signal Process 2001; 49(10): 23142324. DOI: 10.1109/78.950787.
- Hao P, Shi Q. Invertible linear transforms implemented by integer mapping [In Chinese]. Science in China, Series E 2000; 30(2): 132-141.
- Hao P, Shi Q. Comparative study of color transforms for image coding and derivation of integer reversible color transform. 15th Int Conf on Pattern Recognition (ICPR) 2000; 3: 224-227.
- Hao P, Shi Q. Reversible integer KLT for progressive-to-lossless compression of multiple component images. Proc 2003 Int Conf on Image Processing (Cat No 03CH37429) 2003: I-633. DOI: 10.1109/ICIP.2003.1247041.
- Heap BR. Permutations by interchanges. Comput J 1963; 6(3): 293-294. DOI: 10.1093/comjnl/6.3.293.
