Застосування різницевих колірних моделей із цілими і напівцілими коефіцієнтами для стиснення зображень у модифікованому графічному форматі JPEG

Запропоновано спосіб та відповідні алгоритми зменшення розмірів стиснутих зображень та прискорення їх декодування в модифікованому форматі JPEG завдяки використанню замість колірної моделі YCbCr альтернативних різницевих колірних моделей як з цілими, так і з напівцілими коефіцієнтами. Із застосуванням запропонованих різницевих колірних моделей зменшуються розміри файлів окремих стиснутих зображень внаслідок міжкомпонентної декореляції та прискорюється їх декодування з використанням операцій із цілими числами та операцій побітового зсуву
замість операцій з дійсними чи масштабованими цілими числами. Основні висновки за результатами дослідження:
1. Не існує універсальної колірної моделі, яка дала б змогу оптимально виконати міжкомпонентну декореляцію для всіх типів зображень. Навіть для зображень одного типу оптимальними (в сенсі декореляції) можуть виявитися різні колірні моделі.
2. У графічних форматах для стиснення окремих зображень замість колірних моделей із дійсними коефіцієнтами доцільно використовувати різницеві колірні моделі з цілими чи напівцілими коефіцієнтами, якщо вони прогнозовано зменшують коефіцієнт стиснення. Такі колірні моделі в середньому прискорюють декодування на 3%.
3. Для стиснення зображень без втрат варто застосовувати різницеві колірні моделі з цілими коефіцієнтами, а при компресії зображень із втратами – різницеві колірні моделі з напівцілими коефіцієнтами.
4. При стисненні зображень із втратами колірні моделі із напівцілими коефіцієнтами не збільшують діапазон можливих значень окремих компонентів та суттєво не впливають на якість зображень. Якщо потрібно мінімізувати RMSE, то несучу компоненту в різницевій колірній моделі варто сформувати з напівсуми компонентів. Коли ж необхідно максимально прискорити декодування, то несучу компоненту в різницевій колірній моделі доцільно сформувати з однієї зі вхідних компонентів.