无损压缩与有损压缩

有损压缩和无损压缩有什么区别？

我们经常将图像压缩分为两类——有损压缩和无损压缩。

有损压缩通过永久删除某些信息来减小文件大小。具体来说，它消除了冗余信息，即使用户可能没有注意到它。例如，JPEG 是一种使用有损压缩的格式。

但是，无损压缩会在压缩期间保留栅格值。同时，它仍然设法减小文件大小。例如，LZ77 是一种无损压缩文件类型。

让我们比较一下这两种图像压缩方法及其在 GIS 中的潜在用途。

什么时候应该使用有损和无损压缩？

在 GIS 中，有损压缩数据适用于底图图像，因为它具有更快的加载速度和更低的压缩率。如果要对数据进行进一步分析，则不应选择有损压缩。

有损压缩算法通常会导致文件大小的更大减小。通常情况下，人眼无法区分无损压缩和有损压缩。有损图像压缩提供具有足够好的近似值的最佳压缩比。

另一方面，无损压缩减小了文件大小，但在压缩后保留了冗余信息。例如，LZ77 是一种无损压缩。

如果对数据进行新的分析，无损压缩是很好的选择。这是因为它不会改变任何原始值。这意味着它适用于离散数据或任何已经具有有损压缩的光栅图像。

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JPEG 压缩

JPEG 代表联合图像专家组，它是创建标准的组。它具有 JPG 和 JPEG 的扩展名，是数码相机和万维网上最常用的图像格式。

它是数字图像的有损压缩类型。有损图像压缩可减小文件大小并消除冗余信息。用户通过权衡存储大小和质量来决定引入多少损失。

例如，压缩质量范围为 1 到 100。较低的值会压缩光栅图像，但也会降低质量。

JPEG 2000 (JP2) 是 JPEG 的最新版本。它使用两种不同的小波变换略微提高了 JPEG 图像压缩性能。用户可以选择从低到高的压缩级别。

LZ77压缩

LZ77 压缩是一种无损图像压缩，这意味着它在压缩期间保持光栅值。

Abraham Lempel 和 Jacob Ziv 在 1977 年引入了这种格式，我们至今仍在使用它。结合两个姓氏的第一个字母 (LZ) 和它的发明年份 (1977)，这就是首字母缩略词 (LZ77) 的创建方式。

它使用与 PNG（便携式网络图形）相同的佣金算法。此外，它是 ArcGIS 使用的默认栅格 GIS 压缩。

LZ77 图像压缩背后的理论是光栅图像中的重复值是根据它们的位置和长度存储的。 LZ77 不是为每个单元格存储单个值，而是简单地存储找到值的位置以及值字符串的长度。

MrSID 与 ECW

JPEG 2000 可以达到 20:1 的压缩比，这与 MrSID 和 ECW 格式类似。

我们通常将 LizardTech 专有的 MrSID（多分辨率无缝图像数据库）用于正射影像和底图。 MrSID 图像的扩展名为 SID，并附有文件扩展名为 SDW 的世界文件。

MrSID 文件格式具有令人印象深刻的压缩率。彩色图像可以以超过 20:1 的比例压缩。 LizardTech的GeoExpress是一个能够读写MrSID格式的软件包。

ECW（增强委员会小波）是一种压缩图像格式，通常用于航空和卫星图像。这种 GIS 文件类型以其高压缩比而著称，同时仍保持图像的质量对比度。

ECW 格式由 ER Mapper 开发，但现在归Hexagon Geospatial所有。

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