Oulun yliopiston sovelletun ja laskennallisen matematiikan professori Marko Huhtanen on kehittänyt uuden tavan pakata eli kompressoida kuvia. Menetelmä yhdistää useita tunnettuja pakkaustekniikoita. Tutkimus on julkaistu IEEE:n Signal Processing Letters -tiedejulkaisussa.
Nykyisin yleisimmin digikuvauksessa ja kuvien tallentamisessa käytetty tiedostomuoto on JPEG, mutta moni ammattikuviin pyrkivä tallentaa kuvan myös RAW-tiedostona, jolloin kuvaa voi käsitellä laajemmin jälkikäteen.
Sovelluksesta riippuen JPEG tallentaa ehkä jopa vain 10-25% informaatiosta, joka kuvaushetkellä on saatavilla. Onko menetetty informaatio merkityksellistä, riippuu tietysti katsojasta. Siihen ajaa kuitenkin usein kun kuvia on siirrettävä eteenpäin verkossa tai muistivälineissä.
Professori Marko Huhtasen menetelmässä kuvaa operoidaan vertikaalisesti ja horisontaalisesti. Matemaattisesti tämä tehdään diagonaalimatriiseilla niin että kuvan approksimaatiota rakennetaan kerros kerrokselta.
Prosessi muistuttaa kuuluisaa Berlekampin kytkinpeliä, mutta jatkuvassa muodossa. Nykyinen JPEG teknologia pohjaa algoritmiin, jonka yhdysvaltalainen sähkötekniikan ja ohjelmoinnin professori Nazir Ahmed kehitti noin 50 vuotta sitten.
Professori Huhtanen ei lähde itse ennustamaan ideoidensa sovellettavuutta tai leviämistä, mutta hän on kuitenkin ratkaissut sen, mihin ei aiemmin pystytty. On kehitetty laaja algoritmiperhe josta kuuluisa pääkomponenttianalyysi on vain yksi erikoistapaus. Se mistä lopulta parhaat sovellusalueet löytyvät jää nähtäväksi.
Huhtasen kehittämä menetelmä mahdollistaa kuitenkin kuvan tiivistämisen pienempään määrään tietoa, mikä säästää tallennustilaa ja nopeuttaa siirtoa. Laskenta nopeutuu ja kevenee ja soveltuu hyvin rinnakkaiseen tiedon käsittelyyn. Kuvaa voidaan rakentaa vaiheittain, mikä mahdollistaa tarkemman hallinnan ja säätämisen pakkausprosessissa. Energiaakin säästyy.
Lisää: Tutkimuspaperi Marko Huhtanen, Switching Games for Image Compression IEEE:n Signal Processing Letters -tiedelehdessä (LINKKI).
Kuvituskuva: Oulun yliopisto