Z Internetu

[JPEG2000. Part 2 : Overview and GI usage for scanned maps in land register applications]

By Thomas Zellman. - In: GeoInformatics Online, 17.11.2004, 6 s. : 3 obr. - Res. angl.

Část 6 nového standardního formátu JPEG2000 se zabývá kompresí skenovaných dokumentů. Ty se vyznačují tím, že obvykle obsahují jak textovou, tak grafickou část. Se zvyšováním míry komprese ale rychle dochází k narušení textu až jeho nečitelnosti. Běžně se toto řeší převodem obrazu na černobílý, který je následně komprimován metodou CCITT (Fax Group 3, Fax Group 4). Tato komprimace je velice efektivní, text zůstává čitelný, ale informace o barvě a kontrastu je ztracena. JPEG2000/6 definuje formát pro složené dokumenty ve formě vrstvených obrazů a masek.

Kompresní metoda JPM zachovává čitelnost textu i vysokou kvalitu obrazu pomocí analýzy a segmentace obrazu do tří částí:

• binární obraz obsahující text
• popředí s barvou textu
• pozadí s odstraněným textem

Procedura JPM postupuje v následujících krocích:

kvantování - konverze z barvy na černobílou a detekce textu buďto pevným, nebo adaptivním prahováním (adaptivní práh se vypočítává lokálně podle obrazové statistiky).

segmentace - klasifikace obrazu do textových a obrazových regionů. Segmentační algoritmus je klíčovým krokem postupu. JPM využívá algoritmu LuraDocument.jpm, který provádí klasifikaci po jednotlivých pixelech a ne po pravidelných blocích pixelů, jak bývá zvykem.

- separace a kódování - rozdělení dokumentu do tří vrstev s různým rozlišením. Textové regiony a původní obraz bez nich jsou odděleny a komprimovány zvlášť, první pomocí algoritmů Fax G4 nebo JBIG2, druhý standardním postupem z JPEG2000/část 1. Třetí obraz obsahuje barvu pro textové regiony a využívá opět JPEG2000/část 1. Černobílému obrazu textu je ponecháno původní prostorové rozlišení, u ostatních dvou může být redukováno.

dekódování - oddělené dekódování všech tří částí a jejich kombinace. Dokument lze zobrazit v prohlížeči podporujícím JPEG2000/část 6 nebo konvertovat do běžného formátu.

Formát JPM ukládá složené obrazy na více stránkách, kde každá stránka obsahuje sekvenci objektů vrstvy - tedy obrazů a masek. Renderování objektů vrstvy podle pořadí umožňuje rekonstrukci obrazu dané strany. Stránky jsou spojeny do skupin tak, že každý soubor obsahuje alespoň jednu skupinu, více skupin slouží k navigaci v souboru. Soubory JPM mohou dále obsahovat metadata a štítky pro celý dokument a také náhledy a zmenšeniny pro každou stránku.

Nové schéma komprese, které vyvinul LuraTech GmbH podle ISO standardu JPEG2000/část 6 je první dostupnou standardní implementací této vysoce efektivní techniky. LuraDokument.jpm lze získat jako programovací knihovnu C-SDK nebo jako samostatný nástroj na bázi příkazové řádky. Kromě obrazového formátu umožňuje LuraDokument.jpm také tvorbu PDF souborů typu JPM. Pro ně je postup segmentace a komprese obdobný, jen v závěru procesu je místo JPM souboru vytvořen soubor PDF.

Mezi hlavní aplikace metody JPM patří:

- Digitální katastr

LuraDokument.jpm se stal de facto standardem pro kompresi map v německém registru půdy, ve Francii je použit pro registr nemovitostí velmi rozsáhlé alsasko-moselské oblasti.

Mapy z přelomu 19. a 20. století se stále ještě používají při každodenní práci na registrech půdy. Jejich digitalizace nejen šetří originály těchto map, ale může přispět i ke zlepšení jejich čitelnosti, pokud je správně manipulováno s jejich kontrastem. Vícevrstvý přístup JPM například zvyšuje kontrast u vybledlého písma psaného červeným inkoustem, přesouvá zažloutlé části do pozadí a dovoluje pracovníkům katastrálních úřadů používat ostrý černobílý obraz bez trvalé ztráty barevnosti.

Dalším problémem při digitalizaci může být velikost předloh. Barevná mapa formátu A0 zabere bez komprese přibližně 160 MB. Při použití techniky JPM se její velikost zredukuje na méně než 1 MB, takže se zjednoduší manipulace s ní včetně původně nemožného posílání emailem.

- Digitální archivace

Nákladný a časově náročný je samotný proces skenování map. To vedlo k vytváření archivů na DVD. Ačkoli dnes převažují z taktických důvodů černobílé archivy, v budoucnosti je budou moci nahradit barevné obrazy JPM.