Ускорена передача изображений в формате JPEG XS без потери качества
Ученые Северо-Кавказского федерального университета адаптировали ранее разработанный метод ускоренной обработки изображений для современного стандарта кодирования JPEG XS, что позволило вдвое сократить время передачи данных без потери качества изображения, сообщили в пресс-службе СКФУ.
"Команда ученых сумела ускорить передачу изображений с использованием алгоритмов кодека JPEG XS в два раза", - сообщили в вузе.
Как пояснили в университете, работа с изображениями высокого разрешения востребована при выполнении задач контроля качества продукции, медицинской визуализации, обработки спутниковых снимков, мониторинга животного мира и прогнозирования природных явлений. При передаче такие изображения сжимаются и затем восстанавливаются, однако традиционные алгоритмы нередко приводят к ухудшению качества.
Стандарт JPEG XS, появившийся в 2019 году, позволил сохранять исходное разрешение изображений, однако увеличил время передачи данных. Исследователи СКФУ предложили решение этой проблемы, применив метод Винограда для параллельных вычислений. В отличие от традиционной последовательной обработки пикселей, новый алгоритм одновременно выполняет вычисления для групп из двух-пяти пикселей в рамках одного элементарного действия процессора. По данным авторов исследования, такой подход повышает эффективность сжатия на 109%, а скорость восстановления изображения - на 144%. Наиболее эффективной оказалась обработка фрагментов по три пикселя при сжатии и по четыре - при восстановлении.
Применение технологии
Разработка предназначена для сфер, где требуется максимально быстрый анализ визуальной информации в режиме реального времени. Среди возможных направлений применения названы медицинская визуализация, обработка спутниковых снимков и другие области, требующие оперативной обработки данных.
При этом ученые отмечают, что использование нового алгоритма сопровождается существенным ростом энергопотребления - примерно в 20 раз при кодировании и почти в 125 раз при восстановлении данных. Поэтому технология ориентирована прежде всего на специализированные системы, для которых скорость и качество обработки изображений важнее энергозатрат.
Поддержка исследования
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда в рамках проектов № 23-71-10013 и № 24-71-10016. Результаты исследования опубликованы в научном журнале "Компьютерная оптика".