doc/index.html

   1 <!doctype html>
   2 <html lang="en">
   3 <head>
   4 <title>ImageSqueeze - lossy image codec</title>
   5 <!-- 2020-05-01 Fri 23:44 -->
   6 <meta charset="utf-8">
   7 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
   8 <meta name="generator" content="Org-mode">
   9 <meta name="author" content="Svjatoslav Agejenko">
  10 <link href="https://bootswatch.com/3/darkly/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
  11 <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/1.11.3/jquery.min.js"></script>
  12 <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/twitter-bootstrap/3.3.5/js/bootstrap.min.js"></script>
  13 <style type="text/css">
  14 footer {background-color: #111 !important;}
  15 pre {background-color: #111; color: #ccc;}
  16 </style>
  17 <style type="text/css">
  18 /* org mode styles on top of twbs */
  19
  20 html {
  21     position: relative;
  22     min-height: 100%;
  23 }
  24
  25 body {
  26     font-size: 18px;
  27     margin-bottom: 105px;
  28 }
  29
  30 footer {
  31     position: absolute;
  32     bottom: 0;
  33     width: 100%;
  34     height: 101px;
  35     background-color: #f5f5f5;
  36 }
  37
  38 footer > div {
  39     padding: 10px;
  40 }
  41
  42 footer p {
  43     margin: 0 0 5px;
  44     text-align: center;
  45     font-size: 16px;
  46 }
  47
  48 #table-of-contents {
  49     margin-top: 20px;
  50     margin-bottom: 20px;
  51 }
  52
  53 blockquote p {
  54     font-size: 18px;
  55 }
  56
  57 pre {
  58     font-size: 16px;
  59 }
  60
  61 .footpara {
  62     display: inline-block;
  63 }
  64
  65 figcaption {
  66   font-size: 16px;
  67   color: #666;
  68   font-style: italic;
  69   padding-bottom: 15px;
  70 }
  71
  72 /* from twbs docs */
  73
  74 .bs-docs-sidebar.affix {
  75     position: static;
  76 }
  77 @media (min-width: 768px) {
  78     .bs-docs-sidebar {
  79         padding-left: 20px;
  80     }
  81 }
  82
  83 /* All levels of nav */
  84 .bs-docs-sidebar .nav > li > a {
  85     display: block;
  86     padding: 4px 20px;
  87     font-size: 14px;
  88     font-weight: 500;
  89     color: #999;
  90 }
  91 .bs-docs-sidebar .nav > li > a:hover,
  92 .bs-docs-sidebar .nav > li > a:focus {
  93     padding-left: 19px;
  94     color: #A1283B;
  95     text-decoration: none;
  96     background-color: transparent;
  97     border-left: 1px solid #A1283B;
  98 }
  99 .bs-docs-sidebar .nav > .active > a,
 100 .bs-docs-sidebar .nav > .active:hover > a,
 101 .bs-docs-sidebar .nav > .active:focus > a {
 102     padding-left: 18px;
 103     font-weight: bold;
 104     color: #A1283B;
 105     background-color: transparent;
 106     border-left: 2px solid #A1283B;
 107 }
 108
 109 /* Nav: second level (shown on .active) */
 110 .bs-docs-sidebar .nav .nav {
 111     display: none; /* Hide by default, but at >768px, show it */
 112     padding-bottom: 10px;
 113 }
 114 .bs-docs-sidebar .nav .nav > li > a {
 115     padding-top: 1px;
 116     padding-bottom: 1px;
 117     padding-left: 30px;
 118     font-size: 12px;
 119     font-weight: normal;
 120 }
 121 .bs-docs-sidebar .nav .nav > li > a:hover,
 122 .bs-docs-sidebar .nav .nav > li > a:focus {
 123     padding-left: 29px;
 124 }
 125 .bs-docs-sidebar .nav .nav > .active > a,
 126 .bs-docs-sidebar .nav .nav > .active:hover > a,
 127 .bs-docs-sidebar .nav .nav > .active:focus > a {
 128     padding-left: 28px;
 129     font-weight: 500;
 130 }
 131
 132 /* Nav: third level (shown on .active) */
 133 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav {
 134     padding-bottom: 10px;
 135 }
 136 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > li > a {
 137     padding-top: 1px;
 138     padding-bottom: 1px;
 139     padding-left: 40px;
 140     font-size: 12px;
 141     font-weight: normal;
 142 }
 143 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > li > a:hover,
 144 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > li > a:focus {
 145     padding-left: 39px;
 146 }
 147 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > .active > a,
 148 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > .active:hover > a,
 149 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > .active:focus > a {
 150     padding-left: 38px;
 151     font-weight: 500;
 152 }
 153
 154 /* Show and affix the side nav when space allows it */
 155 @media (min-width: 992px) {
 156     .bs-docs-sidebar .nav > .active > ul {
 157         display: block;
 158     }
 159     /* Widen the fixed sidebar */
 160     .bs-docs-sidebar.affix,
 161     .bs-docs-sidebar.affix-bottom {
 162         width: 213px;
 163     }
 164     .bs-docs-sidebar.affix {
 165         position: fixed; /* Undo the static from mobile first approach */
 166         top: 20px;
 167     }
 168     .bs-docs-sidebar.affix-bottom {
 169         position: absolute; /* Undo the static from mobile first approach */
 170     }
 171     .bs-docs-sidebar.affix .bs-docs-sidenav,.bs-docs-sidebar.affix-bottom .bs-docs-sidenav {
 172         margin-top: 0;
 173         margin-bottom: 0
 174     }
 175 }
 176 @media (min-width: 1200px) {
 177     /* Widen the fixed sidebar again */
 178     .bs-docs-sidebar.affix-bottom,
 179     .bs-docs-sidebar.affix {
 180         width: 263px;
 181     }
 182 }
 183 </style>
 184 <script type="text/javascript">
 185 $(function() {
 186     'use strict';
 187
 188     $('.bs-docs-sidebar li').first().addClass('active');
 189
 190     $(document.body).scrollspy({target: '.bs-docs-sidebar'});
 191
 192     $('.bs-docs-sidebar').affix();
 193 });
 194 </script>
 195 </head>
 196 <body>
 197 <div id="content" class="container">
 198 <div class="row"><div class="col-md-9"><h1 class="title">ImageSqueeze - lossy image codec</h1>
 199 <div id="outline-container-sec-1" class="outline-2">
 200 <h2 id="sec-1"><span class="section-number-2">1</span> General</h2>
 201 <div class="outline-text-2" id="text-1">
 202 <ul class="org-ul">
 203 <li>This program is free software: released under Creative Commons Zero
 204 (CC0) license
 205 </li>
 206
 207 <li>Program author:
 208 <ul class="org-ul">
 209 <li>Svjatoslav Agejenko
 210 </li>
 211 <li>Homepage: <a href="https://svjatoslav.eu">https://svjatoslav.eu</a>
 212 </li>
 213 <li>Email: <a href="mailto://svjatoslav@svjatoslav.eu">mailto://svjatoslav@svjatoslav.eu</a>
 214 </li>
 215 </ul>
 216 </li>
 217
 218 <li><a href="https://www.svjatoslav.eu/projects/">Other software projects hosted at svjatoslav.eu</a>
 219 </li>
 220 </ul>
 221 </div>
 222
 223 <div id="outline-container-sec-1-1" class="outline-3">
 224 <h3 id="sec-1-1"><span class="section-number-3">1.1</span> Source code</h3>
 225 <div class="outline-text-3" id="text-1-1">
 226 <ul class="org-ul">
 227 <li><a href="https://www2.svjatoslav.eu/gitweb/?p=imagesqueeze.git;a=snapshot;h=HEAD;sf=tgz">Download latest snapshot in TAR GZ format</a>
 228 </li>
 229
 230 <li><a href="https://www2.svjatoslav.eu/gitweb/?p=imagesqueeze.git;a=summary">Browse Git repository online</a>
 231 </li>
 232
 233 <li>Clone Git repository using command:
 234 <pre class="example">
 235 git clone https://www2.svjatoslav.eu/git/imagesqueeze.git
 236
 237 </pre>
 238 </li>
 239 </ul>
 240 </div>
 241 </div>
 242 </div>
 243
 244 <div id="outline-container-sec-2" class="outline-2">
 245 <h2 id="sec-2"><span class="section-number-2">2</span> Overview</h2>
 246 <div class="outline-text-2" id="text-2">
 247 <p>
 248 Lossy image codec. Optimized for photos. I developed it to test out an
 249 image compression ideas.
 250 </p>
 251
 252 <p>
 253 I believe my <a href="#sec-3-1">algorighm has interesting advantages.</a>
 254 </p>
 255
 256 <p>
 257 Below are original photo and the same image being compressed down to
 258 ~93 Kb and then decompressed.
 259 </p>
 260
 261
 262 <figure>
 263 <p><img src="originalAndCompressed.png" class="img-responsive" alt="originalAndCompressed.png">
 264 </p>
 265 </figure>
 266
 267 <p>
 268 When looking very closely, slight grainyness, loss of color precision
 269 and blurriness (loss of detail) could be noticed as a compression
 270 artifacts. Still sharp edges are always preserved. Also no blocks
 271 typical to JPEG are ever seen.  I think that is awesome result for
 272 just ~ 2.5 bits per pixel on that color photo.
 273 </p>
 274 </div>
 275 </div>
 276 <div id="outline-container-sec-3" class="outline-2">
 277 <h2 id="sec-3"><span class="section-number-2">3</span> Algorithm description</h2>
 278 <div class="outline-text-2" id="text-3">
 279 <ul class="org-ul">
 280 <li>Color image is split into three separate channels: Y, U and V.
 281 <ul class="org-ul">
 282 <li>Each channel is independently compressed.
 283 </li>
 284 </ul>
 285 </li>
 286
 287 <li>Single channel compression method:
 288
 289 <ul class="org-ul">
 290 <li>Algorithm is inspired by <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Diamond-square_algorithm">diamond-square algorithm</a> that is meant to
 291 produce random heightmap/plasma effect.
 292 </li>
 293
 294 <li>During image compression: 2D image surface is iterated in the
 295 similar manner to diamond-square algorithm. Average color from
 296 neighbors is calculated and difference between neighbors average
 297 and actual pixel color is saved. As the pixel grid becomes
 298 gradually more dense, difference between neighbors tends to get
 299 smaller, thereby requiring less bits per pixel for storing the
 300 difference.
 301 </li>
 302 </ul>
 303 </li>
 304 </ul>
 305 </div>
 306 <div id="outline-container-sec-3-1" class="outline-3">
 307 <h3 id="sec-3-1"><a id="ID-1d917f74-e763-4a71-976e-4aa60732efa6" name="ID-1d917f74-e763-4a71-976e-4aa60732efa6"></a><span class="section-number-3">3.1</span> Algorighm advantages</h3>
 308 <div class="outline-text-3" id="text-3-1">
 309 <ul class="org-ul">
 310 <li>It can be applied to any amount of dimensions, even for sound and
 311 volumetric data.
 312 </li>
 313
 314 <li>Algorithm can operate in lossy and lossless mode.
 315 </li>
 316
 317 <li>Algorithm naturally handles progressive loading. That is: low
 318 resolution thumbnail of entire thing is immediately available and
 319 gets gradually more dense during entire loading process.
 320 </li>
 321
 322 <li>Algorithm naturally supports variable resolution. That is: different
 323 areas can be encoded with different resolutions / pixel densities.
 324 </li>
 325
 326 <li>Fast: Very little computations per pixel.
 327 </li>
 328 </ul>
 329 </div>
 330 </div>
 331 </div>
 332
 333 <div id="outline-container-sec-4" class="outline-2">
 334 <h2 id="sec-4"><span class="section-number-2">4</span> <span class="label label-primary TODO">TODO</span> Things to improve</h2>
 335 <div class="outline-text-2" id="text-4">
 336 <ul class="org-ul">
 337 <li>Code documentation is weak.
 338 </li>
 339
 340 <li>Better sample applications needed:
 341 <ul class="org-ul">
 342 <li>Commandline image conversion utility.
 343 </li>
 344 <li>Image viewer.
 345 </li>
 346 </ul>
 347 </li>
 348
 349 <li>Add lossless support.
 350 </li>
 351
 352 <li>Extract algorithm key parts into reusable library and make it
 353 variable dimensional. So that the same code can be used for sound,
 354 image and volumetric data compression/decompression.
 355 </li>
 356 </ul>
 357 </div>
 358 </div>
 359 </div><div class="col-md-3"><nav id="table-of-contents">
 360 <div id="text-table-of-contents" class="bs-docs-sidebar">
 361 <ul class="nav">
 362 <li><a href="#sec-1">1. General</a>
 363 <ul class="nav">
 364 <li><a href="#sec-1-1">1.1. Source code</a></li>
 365 </ul>
 366 </li>
 367 <li><a href="#sec-2">2. Overview</a></li>
 368 <li><a href="#sec-3">3. Algorithm description</a>
 369 <ul class="nav">
 370 <li><a href="#sec-3-1">3.1. Algorighm advantages</a></li>
 371 </ul>
 372 </li>
 373 <li><a href="#sec-4">4. Things to improve</a></li>
 374 </ul>
 375 </div>
 376 </nav>
 377 </div></div></div>
 378 <footer id="postamble" class="">
 379 <div><p class="author">Author: Svjatoslav Agejenko</p>
 380 <p class="date">Created: 2020-05-01 Fri 23:44</p>
 381 <p class="creator"><a href="http://www.gnu.org/software/emacs/">Emacs</a> 26.1 (<a href="http://orgmode.org">Org-mode</a> 9.1.9)</p>
 382 </div>
 383 </footer>
 384 </body>
 385 </html>