Фрактальное сжатие (fractal compression)

Фрактальное сжатие (fractal compression) - метод сжатия цифровых растровых изображений с потерями, при котором изображение представляется не набором исходных пикселей, а фрактальными кодами, описывающими самоподобие его частей и преобразования для восстановления.

Что означает термин

Метод использует наблюдаемое самоподобие: отдельные области изображения могут быть похожи на другие области того же изображения. При восстановлении создаётся приближение исходного изображения, поэтому результат может отличаться от оригинала, особенно при высоком коэффициенте сжатия.

Как устроено

При кодировании фрагменты изображения преобразуются в математические данные, называемые фрактальными кодами. Эти данные описывают связи между похожими областями и используются для последующего воссоздания изображения.

Фрактально закодированное изображение не связано с исходным разрешением. При декодировании его можно восстановить в более высоком разрешении, используя процесс, называемый фрактальной интерполяцией. Кодирование обычно занимает больше времени, чем декодирование.

Где применяется

Фрактальный подход особенно подходит для текстур и природных изображений, в которых часто встречаются повторяющиеся или самоподобные структуры. Он также рассматривался для мультимедийных приложений, включая сжатие кадров цифрового видео.

Для природных изображений в исследовательских материалах приводятся коэффициенты сжатия порядка 20:1-40:1. При распространённых коэффициентах качество может быть сопоставимо с методами на основе дискретного косинусного преобразования, включая JPEG. Эффективность метода зависит от характера изображения и выраженности самоподобия.