Что такое сжатие изображения?

Сжатие изображений стремится уменьшить размеры файлов цифровых изображений при сохранении качества изображения. Это достигается применением методов сжатия данных к файлам. Размер файла изображения может быть уменьшен с потерей или без потери качества изображения; они называются сжатием с потерями и сжатием без потерь соответственно. Сжатие изображения полезно, когда пользователь компьютера хочет минимизировать требуемое пространство для хранения или максимизировать скорость передачи данных изображения.

Первый тип сжатия изображения - сжатие с потерями. Пользователь, стремящийся значительно уменьшить размер файла изображения, может выбрать метод сжатия с потерями, если некоторое снижение качества изображения стоит значительного уменьшения размера файла. Фотографии и видео с цифровых камер являются примерами цифровых файлов, которые обычно сжимаются с использованием методов с потерями. Пользователь не сможет восстановить исходное изображение, поскольку в нем будут артефакты сжатия или необратимые изменения.

Простой метод сжатия изображений с потерями - уменьшить цветовое пространство до меньшего набора цветов. Цветовые пространства могут варьироваться от восьми разных цветов до миллионов цветов. Чем больше цветовое пространство, тем больше данных требуется для указания конкретного цвета. Преобразование изображения в оттенки серого или в оттенки серого является аналогичной техникой сжатия изображений с потерями.

Сжатие изображения без потерь - это любой метод уменьшения размера файла изображения без ущерба для информации об изображении - всегда можно получить изображение, идентичное оригиналу. Формы сжатия данных без потерь необходимы, когда снижение качества считается неприемлемым. Медицинские изображения, технические чертежи и астрономические наблюдения обычно используют методы сжатия без потерь.

Один метод сжатия изображений без потерь называется кодированием по длине прогона. Часто простые изображения имеют много повторяющихся пикселей или небольших цветных точек. Например, на изображении с черным фоном весь верхний ряд пикселей может быть черным. Метод кодирования длин серий хранит эту строку черных пикселей в двух значениях: одно для цвета и одно для количества пикселей в строке. Этот метод может хранить тот же объем информации с гораздо меньшим количеством данных.

Объединенная группа экспертов по фотографии (JPEG) является примером метода сжатия изображений с переменным уровнем сжатия. Сжатие JPEG обычно оставляет некоторое количество артефактов сжатия, но оно может уменьшить размер файла более чем в 10 раз с незначительными потерями в качестве. Некоторые файлы JPEG загружают изображение с большей детализацией, позволяя пользователю видеть предварительный просмотр изображения во время загрузки. Эти аспекты формата изображения JPEG сделали его очень популярным во всемирной паутине.