خانه > آموزش > RS > بررسی نحوه فشرده سازی در فرمت های رایج تصاویر رقومی

بررسی نحوه فشرده سازی در فرمت های رایج تصاویر رقومی

Raster_Compression_Techniques_in_GIS_FI_620x330

   فشرده ­سازی GIS می­تواند به دو گروه تقسیم­ بندی شود:

با اتلاف   و   بدون اتلاف

فشرده سازی GIS با اتلاف، حجم فایل­ها را با حذف دائمی اطلاعات خاصی کاهش می­دهد. مخصوصاً اطلاعات زائد (حتی ممکن است کاربر متوجه آن نشود). JPEG نمونه ­ای از یک فرمت با استفاده از فشرده ­سازی با اتلاف است.

چه زمانی شما باید از فشرده­ سازی با اتلاف در GIS استفاده کنید؟
   در GIS فشرده ­سازی با اتلاف داده برای تصاویری که میخواهند بعنوان پس­ زمینه مورد استفاده قرار گیرند، مناسب است، زیرا بدین ترتیب سرعت بارگذاری بالاتر با نرخ فشرده­ سازی پایینتری دارند. اگر می­خواهید تجزیه و تحلیل­های بیشتری بر روی داده انجام دهید نباید از فشرده­ سازی با اتلاف استفاده­ کنید.
از سوی دیگر، فشرده ­سازی GIS بدون اتلاف، سایز فایل را کاهش می­دهد اما اطلاعات اضافی بعد از فشرده ­سازی باقی خواهد ماند. LZ777   یک نمونه از فشرده سازی بدون اتلاف می­باشد.

چه زمانی شما باید از فشرده­ سازی بدون اتلاف در GIS استفاده کنید؟
   فشرده­ سازی بدون اتلاف برای زمانی مناسب است که قصد داشته باشیم تجزیه و تحلیل­های جدیدی بر روی داده­ ها انجام دهیم. چراکه هیچ یک از مقادیر اصلی تغییر نخواهند کرد. این روش برای داده های گسسته یا تصویر رستری که قبلاً با روش با اتلاف فشرده ­سازی شده است، مناسب می­باشد.

چرا باید کسی روش فشرده ­سازی با اتلاف راانتخاب کند؟
   الگوریتم­های فشرده­ سازی با اتلاف، اغلب به کاهش بیشتری در حجم فایل منجر می­شوند، و اغلب در مواردی است که چشم انسان نمی تواند بین فشرده سازی بدون اتلاف و فشرده ­سازی با اتلاف تمایز قائل شود. در این حالت، فشرده سازی با اتلاف بهترین نسبت فشرده ­سازی را با توجه به کاربردی که از آن انتطار میرود، ارائه میکند.

روش فشرده سازی با اتلاف و بدون اتلاف

روش فشرده سازی با اتلاف و بدون اتلاف

فشرده ­سازی JPEG :
   کلمه JPEG مخفف گروه مشترک کارشناسان عکاسی است، و درحقیقت نام گروهی است که این استاندارد را ایجاد کرده است. این فرمت در واقع توسعه یافته  JPG و JPEG بوده و رایج­ترین فرمت تصویر مورد استفاده­ ی دوربین­های دیجیتال و بر روی شبکه جهانی وب است.

این استاندارد، یک نوع فشرده سازی با اتلاف برای تصاویر دیجیتال است. فشرده­ سازی با اتلاف باعث کاهش حجم فایل می­شود، اما اطلاعات اضافی از دست خواهد رفت (حتی کاربر ممکن است متوجه آن نشود). کاربر با سبک و سنگین کردن سایز ذخیره­ سازی و کیفیت، تصمیم می­گیرد چه مقدار اتلاف را معرفی کند. کیفیت فشرده­ سازی در یک محدوده از 1 تا 100 است. عدد پایین­تر، تصویر رستری را فشرده می­کند اما کیفیت را بیشتر از حالتی که عدد بالاتر است، کاهش میدهد.

از بین رفتن اطلاعات در فرمت JPEG

از بین رفتن اطلاعات در فرمت JPEG

JPEG 2000 یا JP2 جدیدترین نسخه از JPEG است. این استاندارد، فشرده­ سازی را نسبت به JPEG با استفاده از دو تبدیل موجک (wavelet) مختلف اندکی بهبود داده است. کاربران می­توانند سطح فشرده ­سازی را از سطوح پایین تا بالا انتخاب کنند.

فشرده­ سازی LZ77 :
فشرده­ سازی LZ77 یک روش فشرده­ سازی بدون اتلاف است، بدین معنی که مقادیر رستر را در طول فشرده­ سازی حفظ می­کند. این روش در سال 1977 توسط آبراهام لمپل و جیکوب زیو (Abraham Lempel and Jacob Ziv) معرفی شد و هنوز هم مورد استفاده قرار می­گیرد. ترکیب حرف اول هر دو نام خانوادگی (LZ) و سال اختراع آن (1977) کلمه مخفف LZ77 را ایجاد کرده است.

این روش همان الگوریتم ماموریت PNG (گرافیک قابل حمل در شبکه­ ها) را استفاده می­کند. این شیوه فشرده سازی رستر به صورت پیشفرض در نرم­ افزارهای GIS استفاده می­شود.

نظریه اصلی فشرده ­سازی LZ77 این است که به جای ذخیره­ سازی مقادیر جداگانه برای هر سلول، مقادیر تکرار دیده شده در یک تصویر رستر بر اساس موقعیت و طولشان ذخیره می­شوند. در واقع LZ77 بیان میکند که یک مقدار در کجا پیدا شده و طول رشته مقادیر چقدر است.

MrSID  در تقابل با  ECW :
استانداردهای MrSID و ECW میتوانند به نسبت فشرده ­سازی 1:20 دست یابند که مشابه فرمت JPEG 2000 است. اما چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

فرمت MrSID (پایگاه داده تصویر یکپارچه چند رزولوشنی) معمولا برای تصاویر قائمی که نیاز به فشرده­ سازی دارند مورد استفاده قرار می­گیرد. تصاویر MrSID توسعه­ ای از SID (پایگاه داده تصویر یکپارچه) دارند و با یک فایل با پسوند SDW همراه هستند. MrSIDها نسبت فشرده­ سازی قابل ملاحظه ­ای دارند. تصاویر رنگی در این فرمت می­توانند به نسبت بیش از 1:20 فشرده شوند. LizardTech’s GeoExprss نیز یک بسته نرم­ افزاری است که قادر به خواندن و نوشتن فرمت MrSID میباشد.

ECW نیز یک فرمت تصویر فشرده معمول برای تصاویر هوایی و ماهواره ­ای است. این نوع فایل­های GIS برای نسبت بالای فشرده­ سازی شان در عین حفظ کیفیت کنتراست در تصاویر، شناخته شده هستند. فرمت ECW توسط ER Mapper توسعه داده شد ولی در حال حاضر متعلق به Hexagon Geospatial می­باشد.

فشرده سازی GIS به معنای کاهش حجم فایل رستر 
با ماهواره ­ها که هر روز در حال گرفتن تصاویر هستند، داده های رستری مدل مکانی مناسبی برای انتخابهای ما هستند. از سوی دیگر، روش­های فشرده سازی GIS مختلفی قابل استفاده هستند.

گسترش تکنیک های کارآمد فشرده سازی رستر در GIS به معنی کاهش فضای ذخیره ­سازی آنها است. در واقع این فشرده سازی داده های شما است، که میتواند باعث صرفه­ جویی در پول و زمانتان شود. همچنین می­توانید عملکرد شبکه خود را بهبود بخشید زیرا در حال کار با مقادیر کاهش یافته ­ی داده هستید.

ما مروری کلی بر روش­های رمزنگاری رستر را برای شما مهیا کردیم تا به شما برای صرفه ­جویی در فضای ذخیره­ سازی ارزشمند دیسک تان کمک کنیم. حالا نوبت شماست که فشرده­ سازی در GIS را تجربه کنید و از مزایای آن برای خودتان یا سازمانتان بهره ببرید.

این صفحه را به اشتراک بگذارید

درباره غزال داودبیگی

غزال داودبیگی

کارشناس مهندسی عمران-نقشه برداری
کارشناس ارشد سنجش از دور

دیدگاهتان را ثبت کنید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شدبخشهایی که علامت دارند ضروری هستند. لطفاً آنها را تکمیل نمایید. *

*

*

code

theme