Что такое сжатие изображения

Следующее, что требует объяснений — это сжатие или компрессия . Сжатие бывает двух видов: без потери качества (обеспечивается в TIFF- и RAW-форматах) и с потерей качества (например, в JPEG-формате). Понимание принципов, по которым происходит сжатие, даст возможность лучше разобраться в форматах изображений.

Изображения , как и другие компьютерные объекты, сохраняются в виде двоичной последовательности кода, значение которого может распознавать компьютер. Строка длиной 64 бит, как правило, выглядит следующим образом: 0000000000000011100000000000000001111110000000000000000000000001

Обычно для хранения 64 двоичных символов компьютеру требуется 8 байт. При использовании схемы сжатия без потери качества (например, в TIFF-файлах) вместо записи значения каждого бита запоминается частота повторения определенного значения. В итоге, вместо хранения всех 64 бит будет записан код, который дословно переводится как «14 нулей, за ними 3 единицы, потом 16 нулей, потом 6 единиц, …». Более того, в процессе работы алгоритма сжатия выделяются повторяющиеся строки цифр и запоминается их местоположение в файле. При повторном появлении обнаруженной ранее последовательности цифр вместо нее будет записан краткий код, указывающий ее первоначальное местоположение. Чем больше размер файла, тем меньше реальных цифр записывается в процессе сжатия. Этот способ кодирования называется методом Хаффмана . Он состоит в построении таблицы частоты нахождения строк в файле и определении кодов кратчайшей длины для тех строк цифр, которые встречаются наиболее часто.

При таком сжатии (даже если из файла удалены все избыточные цифры) алгоритм декомпрессии точно восстановит исходный файл. На сегодняшний день существуют и более эффективные алгоритмы, в том числе алгоритм Лемпела-Зива Велча (Lempel-Ziv Welch — LZW), который используется для компрессии TIFF-файлов.