• Главная
• Вопросы и ответы

Компрессия индексированных растров (сравнение)

Сравнение нескольких алгоритмов сжатия

Обсудить в форуме Комментариев — 0

Индексированные растры по определению должны хорошо компрессироваться поскольку содержат однородные цветовые поля. Конечно, речь идет о правильно индексированных растрах (растрах с определенным, небольшим количеством цветов). Обычно такими растрами представляются топографические карты, тематические карты.

В данном обзоре речь пойдет о форматах которые можно, так или иначе, использовать в Arcview 3.2 в качестве тем (формат GIF, например, не рассматривается, поскольку, хотя его можно подключать через hotlink, в качестве темы подгрузить его невозможно).

Сразу оговорим, что одним из самых эффективных алгоритмов сжатия является алгоритм Lempel-Zip-Welch (LZW) применяемый в формате GIF, LZW компрессия также поддерживается в форматах TIFF и IMG. К сожалению использовать его в ГИС можно ограниченно из-за странной политики ESRI по поддержке растров компрессированных с помощью этого алгоритма. Дело в том, что патент на этот алгоритм принадлежит фирме Unisys и чтобы включить поддержку LZW компрессированных данных в Arcview нужно сначала заключить лицензионное соглашение с этой фирмой. Подробнее об этом соглашении можно прочитать в статье "Unisys и использование LZW-TIFF в Arcview".

Для тестов использовались топографические карты размером 3200х1600 пикселов, количество уникальных цветов 11, унифицированная цветовая палитра. Количество карт 20 шт., насыщенность информацией от 10 до 95%. Сжатие производилось в следующие форматы (алгоритмы):

• Img-RLE ERDAS Imagine, RLE - Run-Length Encoding (ESRI) формат сжатия наиболее эффективный для гомогенных растров, поддерживается Arcview при наличии установленного модуля Image Analysis или расширения ERDAS Imagine support;
  
• TIF-Packbits ERDAS Imagine, IrfanView, etc. формат сжатия индексированных растров Macintosh, поддерживается всеми уважающими себя растровыми редакторами, совершенно бесплатен, в отличие от LZW, поддерживается Arcview без специальных модулей\расширений;
• TIF-LZW ERDAS Imagine, IrfanView, etc. формат сжатия растровых данных основанный на алгоритме Lempel Ziff & Welsh, поддерживается Arcview при наличие специальной библиотеки. См. "Unisys и использование LZW-TIFF в Arcview";
• SunRaster ERDAS Imagine, EPPL7, компрессия осуществляется, видимо, по алгоритму run-length encoding, однако, в отличие от Img, этот формат поддерживается Arcview по умолчанию, без специальных модулей\расширейни\библиотек;
• EPP EPPL7 компрессия осуществляется, видимо, по алгоритму run-length encoding, Arcview поддерживает этот формат с помощью специального расширения (загрузить)
• ESRI GRID Arcview, Arcinfo, поддержка в Arcview с помощью модуля Spatial Analyst, 3D Analyst, не очень удобен для хранения данных, зато очень удобен для дальнейшей их обработки, например выделения однородных цветовых полей в пакетной режиме, какая компрессия используется здесь, непонятно.

Размер несжатых растров - 48800 Кб

Формат	Размер после сжатия, Кб	Коэффициент сжатия, %
TIFF uncompressed	48800	1:1
IMG run-length encoding	17900	1:2.72
TIFF packbits	14200	1:3.44
TIFF LZW	6330	1:7.70
SunRaster run-length encoding	16500	1:2.95
EPP	15300	1:3.12
ESRI GRID	16500	1:3.0

Скорость перерисовки: проводился только для TIF-LZW для проверки скорости отрисовки всего растрового поля в Arcview 3.2. Количество карт - 950 листов. Цель: проверка замедления отрисовки на декомпрессию. Проверка для остальных форматов не производилась.

Формат	Скорость перерисовки, сек	Замедление, %
TIFF uncompressed
TIFF LZW-compressed

Небольшие выводы:

Как видно из таблицы результатов на первом месте по сжатию алгоритм LZW - если вам удалось достать\получить библиотеку обеспечивающую его поддержку в Arcview GIS, то рекомендуется пользоваться для сжатия карт именно этим алгоритмом, он далеко оставляет позади конкурентов в области компрессии без потери качества (lossles-компрессия). Если же с лицензией ничего не получается, то неплохим вариантом является packbits компрессия, к тому же абсолютно бесплатная и не требующая никакой лицензии.

Обсудить в форуме Комментариев — 0

Последнее обновление: September 09 2021

Дата создания: 28.07.2002
Автор(ы): Максим Дубинин