Tato práce je zaměřena na neztrátové kompresní algoritmy v počítačové grafice. Nejprve jsou vysvětleny způsoby reprezentace obrazu a základní pojmy komprese. Dále jsou popsány neztrátové kompresní algoritmy a grafické formáty, které využívají neztrátovou kompresi. V rámci diplomové práce byla vytvořena aplikace, která umožňuje tyto formáty testovat. Popis této aplikace je zahrnut do úvodu praktické části. Nakonec jsou uvedeny výsledky testů neztrátových kompresních algoritmů i s jejich vyhodnocením.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on lossless compression algorithms in computer graphics. First, ways of image representation and basic compression terms are explained. Next, the lossless compression algorithms and graphic formats, that use lossless compression are described. An application, that allows to test these formats was created within diploma thesis. The description of this application is included into introduction of the practical part. Finally, the results of tests of lossless compression algorithms and their evaluating are presented.
Lossless Compression, Tests of Lossless Compression Algorithms, Compression Ratio, Compression Time, Decompression Time, Time Efficiency of Compression, BMP, GIF, HD Photo, JPEG 2000, JPEG-LS, Lossless JPEG, OpenEXR, PCX, PNG, TGA, TIFF, WebPll, JBIG, RLE, LZ77, LZW, Wavelet Transformation, Prediction Methods, PPM, Huffman Coding, Shannon-Fano Coding, Arithmetic Coding.
Rozsah průvodní práce
105 s., 4 s. příloh
Jazyk
CZ
Anotace
Tato práce je zaměřena na neztrátové kompresní algoritmy v počítačové grafice. Nejprve jsou vysvětleny způsoby reprezentace obrazu a základní pojmy komprese. Dále jsou popsány neztrátové kompresní algoritmy a grafické formáty, které využívají neztrátovou kompresi. V rámci diplomové práce byla vytvořena aplikace, která umožňuje tyto formáty testovat. Popis této aplikace je zahrnut do úvodu praktické části. Nakonec jsou uvedeny výsledky testů neztrátových kompresních algoritmů i s jejich vyhodnocením.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on lossless compression algorithms in computer graphics. First, ways of image representation and basic compression terms are explained. Next, the lossless compression algorithms and graphic formats, that use lossless compression are described. An application, that allows to test these formats was created within diploma thesis. The description of this application is included into introduction of the practical part. Finally, the results of tests of lossless compression algorithms and their evaluating are presented.
Lossless Compression, Tests of Lossless Compression Algorithms, Compression Ratio, Compression Time, Decompression Time, Time Efficiency of Compression, BMP, GIF, HD Photo, JPEG 2000, JPEG-LS, Lossless JPEG, OpenEXR, PCX, PNG, TGA, TIFF, WebPll, JBIG, RLE, LZ77, LZW, Wavelet Transformation, Prediction Methods, PPM, Huffman Coding, Shannon-Fano Coding, Arithmetic Coding.
Zásady pro vypracování
Vytvořte literární rešerši na téma kompresní algoritmy v rastrové počítačové grafice. Zaměřte pozornost zejména na neztrátové algoritmy.
Seznamte se s nejčastěji používanými rastrovými formáty využívající neztrátový kompresní algoritmus a stručně popište jejich strukturu.
Navrhněte a vytvořte program, ve kterém budou implementovány neztrátové kompresní algoritmy pro rastrovou grafiku používané v současnosti.
Popište ovládání tohoto vytvořeného programu a jeho zdrojový kód.
Otestujte naprogramované kompresní algoritmy z hlediska kompresního poměru, rychlosti komprese a rychlosti dekomprese pro různé typy obrazových dat. Zjištěné výsledky porovnejte a vyhodnoťte.
Zásady pro vypracování
Vytvořte literární rešerši na téma kompresní algoritmy v rastrové počítačové grafice. Zaměřte pozornost zejména na neztrátové algoritmy.
Seznamte se s nejčastěji používanými rastrovými formáty využívající neztrátový kompresní algoritmus a stručně popište jejich strukturu.
Navrhněte a vytvořte program, ve kterém budou implementovány neztrátové kompresní algoritmy pro rastrovou grafiku používané v současnosti.
Popište ovládání tohoto vytvořeného programu a jeho zdrojový kód.
Otestujte naprogramované kompresní algoritmy z hlediska kompresního poměru, rychlosti komprese a rychlosti dekomprese pro různé typy obrazových dat. Zjištěné výsledky porovnejte a vyhodnoťte.
Seznam doporučené literatury
MURRAY, James D. a William VANRYPER. Encyklopedie grafických formátů. 2. vydání. Praha: Computer Press, 1997. ISBN 80-7226-033-2.
MORKES, David. Komprimační a archivační programy. Praha: Computer Press, 1998. ISBN 80-7226-089-8.
VEČERKA, Arnošt. Komprese dat [online]. Olomouc: Univerzita Palackého, 2008, 30.4.2008 [cit. 2011-12-18]. Dostupné z: http://phoenix.inf.upol.cz/esf/ucebni/komprese.pdf
TIŠNOVSKÝ, Pavel. Seriál Grafické formáty. Root.cz [online]. Internet Info, 7.9.2006 [cit. 2012-02-01]. Dostupné z: http://www.root.cz/serialy/graficke-formaty/
STRACHOTA, Pavel. Ukládání a komprese obrazu [online]. Praha: FJFI ČVUT, 2010, 15.9.2010 [cit. 2012-01-08]. Dostupné z: http://saint-paul.fjfi.cvut.cz/base/public-filesystem/admin-upload/POGR/POGR1/07.ukladani_a_komprese_obrazu.pdf
Seznam doporučené literatury
MURRAY, James D. a William VANRYPER. Encyklopedie grafických formátů. 2. vydání. Praha: Computer Press, 1997. ISBN 80-7226-033-2.
MORKES, David. Komprimační a archivační programy. Praha: Computer Press, 1998. ISBN 80-7226-089-8.
VEČERKA, Arnošt. Komprese dat [online]. Olomouc: Univerzita Palackého, 2008, 30.4.2008 [cit. 2011-12-18]. Dostupné z: http://phoenix.inf.upol.cz/esf/ucebni/komprese.pdf
TIŠNOVSKÝ, Pavel. Seriál Grafické formáty. Root.cz [online]. Internet Info, 7.9.2006 [cit. 2012-02-01]. Dostupné z: http://www.root.cz/serialy/graficke-formaty/
STRACHOTA, Pavel. Ukládání a komprese obrazu [online]. Praha: FJFI ČVUT, 2010, 15.9.2010 [cit. 2012-01-08]. Dostupné z: http://saint-paul.fjfi.cvut.cz/base/public-filesystem/admin-upload/POGR/POGR1/07.ukladani_a_komprese_obrazu.pdf
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student seznámil komisi s obsahem a výsledky své diplomové práce v krátké prezentaci. Po přečtení posudků vedoucího a oponenta práce následovala diskuze, ve které byly položeny následující dotazy:
Ing. Srnec: Proč byl zvolen název ?Grafický prohlížeč? pro naprogramovanou aplikaci? Nebylo by lepší
pojmenovat program nějakým vhodnějším názvem? Obecné jméno je zaměnitelné s jakýmkoliv
jiným grafickým prohlížečem.
Bylo opravdu nezbytně nutné vyhotovovat diplomovou práci ve dvou verzích? Jaká je přidaná
hodnota rozšířené verze?
Podle výsledků testů bezztrátové komprese pro fotografie v 24 bitové hloubce se jako
nejvhodnější jeví použití formátu JPEG 2000 s vlnkovou kompresí. Jako nevýhoda této
komprese je ale uváděna velmi dlouhá doba komprese. Dala by se tato nevýhoda nějakým
způsobem eliminovat jinak, než např. zvýšením hardwarového výkonu počítače?
Jaké jsou možnosti portování vytvořené aplikace do jiných operačních systémů?
Student na položené dotazy odpověděl. Následovalo zkoušení ze tří předmětů.