ملف رسومات متدرج

في البداية، يجب تحويل الصور من فضاء ألوان RGB إلى فضاء ألوان آخر، مما ينتج عنه ثلاثة مكونات تُعالج بشكل منفصل. يستخدم PGF تحويل ألوان YUV معدلًا قابلًا للعكس تمامًا . مصفوفات التحويل هي:

${\displaystyle {\begin{bmatrix}Y_{r}\\U_{r}\\V_{r}\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}{\frac {1}{4}}&{\frac {1}{2}}&{\frac {1}{4}}\\1&-1&0\\0&-1&1\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}};\qquad \qquad {\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1&{\frac {3}{4}}&-{\frac {1}{4}}\\1&-{\frac {1}{4}}&-{\frac {1}{4}}\\1&-{\frac {1}{4}}&{\frac {3}{4}}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}Y_{r}\\U_{r}\\V_{r}\end{bmatrix}}}$

يمكن تقليل دقة مكونات اللون، ولكن ليس بالضرورة أن يتم ذلك .

تُحوّل مكونات اللون بعد ذلك باستخدام تحويل المويجات إلى عمق اختياري. على عكس معيار JPEG 1992 الذي يستخدم تحويل جيب التمام المنفصل بحجم كتلة 8×8 ، يستخدم PGF تحويل مويجات عكسي واحد: نسخة مُقرّبة من تحويل المويجات CDF 5/3 ثنائي التعامد . تتطابق مجموعة مرشحات المويجات هذه تمامًا مع المويجة العكسية المستخدمة في JPEG 2000. وهي تستخدم معاملات صحيحة فقط، لذا لا يتطلب الناتج تقريبًا (تكميمًا)، وبالتالي لا يُدخل أي ضوضاء تكميم.

بعد تحويل المويجات، تُكمّم المعاملات لتقليل عدد البتات اللازمة لتمثيلها، على حساب فقدان الجودة. والناتج عبارة عن مجموعة من الأعداد الصحيحة التي يجب ترميزها بتًا بتًا. المعامل الذي يمكن تغييره لضبط الجودة النهائية هو خطوة التكميم: كلما زادت هذه الخطوة، زاد الضغط وزاد فقدان الجودة. عند استخدام خطوة تكميم تساوي 1، لا يتم إجراء أي تكميم (تُستخدم هذه القيمة في الضغط غير الفاقد). على عكس JPEG 2000، يستخدم PGF قوى العدد 2 فقط، لذا فإن قيمة المعامل i تمثل خطوة تكميم تساوي 2i ^. استخدام قوى العدد 2 فقط يُغني عن عمليات الضرب والقسمة للأعداد الصحيحة.

ينتج عن العملية السابقة مجموعة من النطاقات الفرعية التي تمثل عدة مقاييس تقريبية. النطاق الفرعي عبارة عن مجموعة من المعاملات - أعداد صحيحة - تمثل جوانب الصورة المرتبطة بنطاق تردد معين بالإضافة إلى منطقة مكانية من الصورة.

تُقسّم النطاقات الفرعية الكمية إلى كتل ، وهي مناطق مستطيلة في مجال الموجات. وعادةً ما يتم اختيارها بطريقة تجعل المعاملات داخلها عبر النطاقات الفرعية تُشكّل كتلًا مكانية تقريبًا في مجال الصورة (المُعاد بناؤها)، وتُجمع في كتلة ماكرو ثابتة الحجم .

يتعين على المُشفِّر تشفير بتات جميع المعاملات المُكمَّمة في الكتلة الكبيرة، بدءًا من البتات الأكثر أهمية وصولًا إلى البتات الأقل أهمية. في عملية التشفير هذه، يتم تشفير كل مستوى بت من الكتلة الكبيرة على مرحلتين تُسميان تمريرات التشفير ، حيث يتم أولًا تشفير بتات المعاملات المهمة، ثم بتات تحسين المعاملات المهمة. من الواضح أنه في وضع التشفير غير الفاقد للبيانات، يجب تشفير جميع مستويات البت، ولا يمكن حذف أي مستوى بت.

يتم ضغط المعاملات المهمة فقط باستخدام مُشفِّر طول التشغيل التكيفي/رايس (RLR)، لأنها تحتوي على سلاسل طويلة من الأصفار. يُعرف مُشفِّر RLR ذو المعامل k (الطول اللوغاريتمي لسلسلة الأصفار) أيضًا باسم رمز غولومب الأولي من الرتبة ^2k .

• يُعدّ تنسيق JPEG 2000 أكثر كفاءةً في استخدام المساحة عند معالجة الصور الطبيعية. ويُظهر معدل PSNR لنفس نسبة الضغط تحسناً بنسبة 3% في المتوسط ​​مقارنةً بتنسيق PGF. يتميز JPEG 2000 بميزة طفيفة في نسبة الضغط، ولكنه يتطلب وقتاً أطول للترميز وفك الترميز. ^{[ 2 ]}
• تُعد صيغة PNG (رسومات الشبكة المحمولة) أكثر كفاءة في استخدام المساحة عند التعامل مع الصور التي تحتوي على العديد من البكسلات من نفس اللون.

هناك العديد من المزايا المعلنة ذاتيًا لـ PGF مقارنة بمعيار JPEG العادي: ^{[ 2 ]}

• أداء ضغط فائق : جودة الصورة (المقاسة بوحدة PSNR ) لنفس نسبة الضغط أفضل بنسبة 3% في المتوسط ​​من PSNR لصيغة JPEG. عند معدلات بت منخفضة (مثل أقل من 0.25 بت/بكسل للصور الرمادية)، تتمتع PGF بميزة أكبر بكثير على بعض أنماط JPEG: حيث تكون التشوهات أقل وضوحًا ويكاد ينعدم التكتل. تُعزى مكاسب الضغط هذه مقارنةً بـ JPEG إلى استخدام تحويل المويجات المنفصلة (DWT) .
• تمثيل متعدد الدقة : يوفر PGF ضغطًا سلسًا لمكونات الصورة المتعددة، حيث يحمل كل مكون من 1 إلى 31 بت لكل عينة مكونة. بفضل هذه الميزة، لا حاجة إلى صور معاينة ( صور مصغرة ) مخزنة بشكل منفصل.
• الإرسال التدريجي حسب دقة الوضوح، والمعروف أيضًا باسم فك التشفير التدريجي: يوفر PGF تنظيمًا فعالًا لتدفق البيانات، حيث يكون هذا التنظيم تدريجيًا حسب دقة الوضوح. بهذه الطريقة، بعد استلام جزء صغير من الملف، قد تبدو جودة الصورة النهائية أقل، ولكن يمكن تحسين الجودة تدريجيًا مع زيادة كمية البيانات المستلمة من المصدر.
• الضغط بدون فقدان والضغط مع فقدان البيانات : يوفر PGF كلا النوعين من الضغط، بدون فقدان البيانات ومع فقدان البيانات، ضمن بنية ضغط واحدة. ويتم توفير كلا النوعين من الضغط باستخدام تحويل موجي عكسي (صحيح).
• معلومات القناة الجانبية المكانية : يتم دعم الشفافية ومستويات ألفا بشكل كامل
• استخراج مناطق الاهتمام : منذ الإصدار 5، يدعم PGF استخراج مناطق الاهتمام ( ROI ) دون فك تشفير الصورة بأكملها.

يُستخدم امتداد الملف .pgfو TLA PGF أيضًا لأغراض غير ذات صلة:

• استخدم برنامج Adobe Illustrator تنسيق الرسومات التدريجي قبل برنامج Encapsulated PostScript .
• يستخدم PGF/TikZ تنسيق الرسومات المحمولة في مشروع PGF على موقع SourceForge .
• يربط برنامجا XnView و Konvertor امتداد الملف .pgfبملفات الرسومات الخاصة بالمحفظة .