epsilon - Online in der Cloud

PROGRAMM:

NAME/FUNKTION

EPSILON - leistungsstarker Open Source Wavelet-Bildkompressor

ZUSAMMENFASSUNG

Epsilon COMMAND [OPTIONAL] DATEIEN...

BESCHREIBUNG

EPSILON ist ein leistungsstarker Open-Source-Wavelet-Bildkompressor. Das Projekt richtet sich an
parallele und robuste Bildverarbeitung. Das EPSILON-Quellpaket besteht aus zwei Kernteilen:
portable, gut gestaltete, threadsichere Bibliothek und Codec, die auf der Bibliothek aufbauen.
Die Bibliotheks-API ist sehr sauber, einfach und sorgfältig dokumentiert.

Der Kompressionsalgorithmus von EPSILON basiert auf der Wavelet-Transformation und wird so genannt
Codierung. Erstere ist eine bekannte mathematische Theorie und letztere eine sehr effektive,
noch einfache Methode der progressiven Bildcodierung. Der eigentliche in EPSILON verwendete Algorithmus ist
genannt SPECK - Set Partitioned Embedded bloCK coder, eingeführt von Asad Islam und William
Perlenmann.

Derzeit unterstützt EPSILON mehr als 30 Wavelet-Filter und verfügt über eine automatisierte Schnittstelle
um neue hinzuzufügen. Das Skript namens make_filterbank.pl übersetzt XML-Dateien mit Filter
Beschreibungen des für EPSILON geeigneten C-Quellcodes. Die einzige manuelle Bedienung ist also
um die Ausgabe des Programms in den Quellcode des EPSILON zu kopieren und einzufügen. Nach der Neukompilierung
neue Filter sind einsatzbereit. Spezial Hinweise: Wenn es Ihnen gelingt, neue Filter hinzuzufügen,
bitte schick sie mir. Sie werden in den Hauptquellbaum aufgenommen.

Das EPSILON-Projekt folgt einer alten und fruchtbaren UNIX-Tradition, um es einfach zu halten. Zum Beispiel,
EPSILON arbeitet mit PPM (tragbare PixelMap) und PGM (tragbare GrayMap) nur Bilder. Sie
bieten grundlegende Funktionalität und dienen als kleinster gemeinsamer Nenner für den Austausch
Echtfarben- und Graustufenbilder zwischen verschiedenen Plattformen und Betriebssystemen. Suchen
für einen Konverter? Versuchen Netpbm (http://netpbm.sourceforge.net/) - perfektes Open-Source-Tool-
Kit mit mehr als 220 praktischen Utilities!

Zum Speichern und Austauschen komprimierter Bilder definiert EPSILON seine eigenen PSI (Epsilon)
Datei Format. Das PSI-Format wurde im Hinblick auf Einfachheit und Fehlertoleranz entwickelt. EIN
Eine typische PSI-Datei besteht aus mehreren unabhängigen Blöcken. Jeder Block repräsentiert eine Kachel aus
das Originalbild und haben einen komplett eigenständigen Header. Jeder Block ist geschützt mit
CRC und (eigentlich mit zwei CRCs: einer für den Header und einer für die Daten) getrennt
von anderen Blöcken mit einem speziellen einzigartigen Marker. Diese einfache, aber effektive Technik macht
Streamsynchronisation und Fehlerlokalisierung fast trivial. Darüber hinaus sind Blockheader
als Klartext gespeichert: Sie können sie mit Ihrem bevorzugten Texteditor von Hand bearbeiten. prüfen Sie
aus!

EPSILON hat viele interessante Funktionen. Zum Beispiel können Sie fein steuern
Komprimierungsrate (dank eingebetteter Codierung), Bit-Budget manuell auf das Bild verteilen
Kanäle, wechseln Sie zu verschiedenen Kodierungs- und Filtermodi und so weiter. EPSILON auch
unterstützt riesige Dateien mit konstantem Speicher und linearer Zeitkomplexität.

Ein weiteres nettes Feature ist die Multi-Threading-Unterstützung. Versuchen Sie, EPSILON mit Pthreads (neu) zu kompilieren
aktiviert (weitere Informationen finden Sie unter INSTALLIEREN) und Sie werden sicherlich eine deutliche Beschleunigung der Codierung feststellen
(vorausgesetzt, Sie haben eine Multicore-CPU oder mehrere CPUs auf Ihrem Computer).

Ab Release 0.6.1 unterstützt EPSILON auch den Clustering-Modus. Dies ist eine sehr mächtige Funktion
Wenn Sie mehrere Computer mit einem Hochleistungsnetzwerk verbunden haben, sagen Sie Gigabit-Ethernet oder
noch schneller. Um eine clusterfähige EPSILON-Version zu erstellen, lesen Sie bitte die INSTALL-Datei.

Obwohl EPSILON über zahlreiche spezielle Ad-hoc-Optionen verfügt, die Sie nicht verwenden müssen
Sie. Standardwerte sind normalerweise in Ordnung. Die Befehlszeilenschnittstelle von EPSILON ist sehr benutzerfreundlich
und entworfen, um ähnlich zu sein GZIP or BZIP. Damit `Epsilon foo.ppm' und `Epsilon -d
bar.psi' reicht meistens.

OPTIONAL

Befehle:
-e, --encode-Datei
Angegebene(n) Datei(en) codieren. Dies ist eine Standardaktion, wenn kein Befehl gegeben wird.

-d, --decode-Datei
Decodieren Sie die angegebene(n) Datei(en).

-t, --truncate-file
Angegebene(n) Datei(en) abschneiden. Aufgrund der eingebetteten Codierung ist die Blockkürzung äquivalent
um die erneute Komprimierung zu blockieren. Mit anderen Worten, die Trunkierung komprimiert PSI-Dateien weiter.

-s, --start-node
Clusterknoten starten. Hinweis: Diese Option ist in der clusterfähigen EPSILON-Version verfügbar
nur und ist für SLAVE-Knoten vorgesehen. Mit anderen Worten, Sie sollten aufrufen Epsilon -s
auf jedem SLAVE-Knoten in Ihrem Cluster. Das Stoppen des Clusterknotens ist noch einfacher: alle töten
Epsilon.

Dieser Befehl führt ein Daemon-Programm aus, das TCP-Verbindungen an einem bestimmten Port akzeptiert
(standardmäßig 2718). Für jede Verbindung wird ein neuer Kindprozess gegabelt und der Hauptprozess
Programm wartet auf eine nächste Verbindung. Die Kodierungs- und Dekodierungsstatistik ist SYSLOG-ed
unter Verwendung der LOG_DAEMON-Einrichtung.

Wenn Sie DSH (Distributed SHell) auf dem MASTER-Knoten installiert haben, können Sie auch zwei verwenden
handliche Skripte, nämlich start_epsilon_nodes.pl und stop_epsilon_nodes.plZ.
Starten bzw. Stoppen aller Cluster-Knoten.

Die Host-Konfiguration wird von sog. .epsilon.Knoten Datei. Standardmäßig,
Programmprüfungen .epsilon.Knoten im aktuellen Verzeichnis. Wenn keine solche Datei vorhanden ist,
Programm versucht .epsilon.Knoten im Home-Verzeichnis des Benutzers. Sie können auch explizit
Geben Sie den Dateispeicherort als Argument für das Skript an. Das Dateiformat wird unten beschrieben.

-a, --list-all-fb
Listen Sie alle verfügbaren Filterbänke auf. Dieser Befehl zeigt ID, NAME und Orthogonalität TYPE
für jede verfügbare Filterbank. Ab Release 0.8.1 unterstützt EPSILON auch das Heben
Implementierung einer berühmten Daubechies 9/7 biorthogonalen Wavelet-Transformation. Es klappt
schneller als ein generisches filterbasiertes Gegenstück. Standard-ID ist daub97lift

-V, --Version
Programmversion drucken.

Optionen zu - mit `--encode-Datei' Befehl:
-f, --filter-id=ID
Wavelet-Filterbank-ID. Siehe auch --list-all-fb Befehl.

-b, --Block Größe=BEWERTUNG
Zu verwendende Blockgröße: 32, 64, 128, 256, 512 oder 1024. Der Standardwert ist 256. Verwendung
sehr kleine Blöcke sowie die Verwendung sehr großer Blöcke wird nicht empfohlen: ersteres
fügt erheblichen Header-Overhead hinzu und letzteres verlangsamt die Codierung/Decodierung
ohne Gewinn an Bildqualität. Trotzdem kann dies in seltenen Fällen
Regel ist genau das Gegenteil.

-n, --mode-normal
Verwenden Sie den sogenannten normalen Verarbeitungsmodus. Dieser Modus kann mit beiden verwendet werden
orthogonale und biorthogonale Filter. In der Praxis sollten Sie diesen Parameter vermeiden
es sei denn, Sie forschen in Wavelets.

-o, --mode-otlpf
Verwenden Sie den sogenannten OTLPF-Verarbeitungsmodus. Kurz gesagt, OTLPF ist eine Art Hack für
Begrenzungsartefakte reduzieren, wenn das Bild in mehrere Kacheln aufgeteilt wird (wie üblich
das passiert). Aufgrund mathematischer Beschränkungen kann diese Methode auch auf biorthogonale . angewendet werden
nur Filter. Diese Option ist standardmäßig aktiviert.

-r, --Verhältnis=BEWERTUNG
Mit diesem Parameter können Sie das gewünschte Kompressionsverhältnis fein einstellen. Dieser Wert ist
nicht verpflichtet, ganzzahlig zu sein: zum Beispiel ist der Wert von 34.102 in Ordnung. Zum
offensichtliche Gründe, dass das Kompressionsverhältnis größer als 1 sein sollte. Obwohl EPSILONs Bit-
Zuweisungsalgorithmus ist ziemlich präzise, ​​zu hohe Komprimierungsraten werden abgeschnitten
aufgrund von Blockheader-Overhead. Andererseits leeres Bild (z. B. ganz schwarz)
wird sicherlich nur in ein paar hundert Bytes kodiert, unabhängig davon
gewünschte Kompressionsrate. Nichtsdestotrotz für ein möglichst realitätsnahes Bild und
Kompressionsraten (sagen wir 10..200) die tatsächliche Kompressionsrate wird sehr nahe sein
auf den gewünschten Wert. Das Standardkomprimierungsverhältnis ist 10.

-2, --Zwei-Pass
EPSILON verwendet standardmäßig einen Bitzuweisungsalgorithmus mit konstanter Bitrate (CBR). CBR ist
ziemlich schnell und liefert normalerweise eine akzeptable Bildqualität. Wenn die Bildqualität a . ist
Wenn Sie Bedenken haben, versuchen Sie es stattdessen mit dem Bitzuweisungsalgorithmus mit zwei Durchgängen mit variabler Bitrate (VBR).
VBR liefert bessere Ergebnisse als CBR, läuft aber etwa zweimal langsamer.

-N, --Knotenliste
Datei mit Clusterkonfiguration. Hinweis: Diese Option ist in Cluster-fähig verfügbar
Nur EPSILON-Version und ist für MASTER-Knoten vorgesehen. Jede Zeile in dieser Datei sollte
folgendem Format entsprechen:

user@host:port^number_of_CPUs

Alle Felder sind Pflichtfelder. Hier sind keine Kommentare, Leerzeichen oder Leerzeilen erlaubt. Die
Das zweite Feld kann entweder die IP-Adresse oder der Hostname sein. Das letzte Feld ist eigentlich das
Anzahl gleichzeitiger TCP-Verbindungen mit einem entsprechenden SLAVE-Knoten. Normalerweise ist es
wird auf die Anzahl der CPUs oder etwas größer eingestellt.

Wenn Sie diese Option auslassen, wird EPSILON versuchen .epsilon.Knoten im strom und zu hause
Verzeichnis (in dieser Reihenfolge).

Hinweis 1: Das Feld ´Benutzer´ wird verwendet von start_epsilon_nodes.pl und stop_epsilon_nodes.pl zu
SSH in die Zielbox.

Hinweis 2: ´Port´ ist der Port des EPSILON-Knotens, nicht der SSH-Port.

-T, --fäden
Anzahl der Codierungsthreads. Hinweis: Diese Option ist in gewindefähigem EPSILON . verfügbar
Nur Version.

--Y-Verhältnis=BEWERTUNG, --Cb-Verhältnis=BEWERTUNG, --Cr-Verhältnis=BEWERTUNG
Bit-Budget-Prozentsatz für die Y-, Cb- und Cr-Kanäle. Die Werte sollten
insgesamt 100 % geben. Beachten Sie, dass diese Optionen für Truecolor (dh PPM) Sinn haben.
nur Bilder. Die Standardwerte sind 90-5-5.

--kein Resampling
Standardmäßig sampelt EPSILON Truecolor-Bilder mit dem sogenannten 4:2:0-Resampling
planen. Dieser Trick beschleunigt die Kodierung/Dekodierung im Wesentlichen, ohne Kompromisse einzugehen
Bildqualität. Normalerweise gibt es keinen Grund, das Resampling zu deaktivieren.

Optionen zu - mit `--decode-Datei' Befehl:
-T, --fäden
Anzahl der Dekodierungs-Threads. Hinweis: Diese Option ist in gewindefähigem EPSILON . verfügbar
Nur Version.

-N, --Knotenliste
Datei mit Clusterkonfiguration. Hinweis: Diese Option ist in Cluster-fähig verfügbar
Nur EPSILON-Version und ist für MASTER-Knoten vorgesehen. Jede Zeile in dieser Datei sollte
folgendem Format entsprechen:

user@host:port^number_of_CPUs

Alle Felder sind Pflichtfelder. Hier sind keine Kommentare, Leerzeichen oder Leerzeilen erlaubt. Die
Das zweite Feld kann entweder die IP-Adresse oder der Hostname sein. Das letzte Feld ist eigentlich das
Anzahl gleichzeitiger TCP-Verbindungen mit einem entsprechenden SLAVE-Knoten. Normalerweise ist es
wird auf die Anzahl der CPUs oder etwas größer eingestellt.

Wenn Sie diese Option auslassen, wird EPSILON versuchen .epsilon.Knoten im strom und zu hause
Verzeichnis (in dieser Reihenfolge).

--ignore-hdr-crc
Ignorieren Sie Header-CRC-Fehler.

--ignore-data-crc
Ignorieren Sie Daten-CRC-Fehler.

--ignore-format-err
Überspringen Sie fehlerhafte Blöcke.

Optionen zu - mit `--truncate-Datei' Befehl:
-r, --Verhältnis=BEWERTUNG
Gewünschtes Trunkierungsverhältnis. Siehe auch --truncate-file Befehl.

Optionen zu - mit `--startknoten' Befehl:
-P, --Hafen=BEWERTUNG
Standardmäßig lauscht der Cluster-Knoten auf die Portnummer 2718. Mit dieser Option können Sie einstellen
eine andere Portnummer.

gemeinsam Optionen:
-H, --halt-on-errors
Standardmäßig fährt EPSILON mit der nächsten Eingabedatei fort, wenn etwas fehlschlägt. Mit diesem
Option können Sie das Standardverhalten ändern: EPSILON wird beim ersten Fehler anhalten. Notiz
dass diese Option im MPI-Modus nicht verfügbar ist und EPSILON bei Fehlern immer anhält.

-q, --ruhig
Standardmäßig zeigt EPSILON während des Betriebs hübsche Statistiken an. Mit dieser Option
Sie können EPSILON bitten, leise zu sein.

-O, --output-dir=DIR
Ausgabeverzeichnis für kodierte, dekodierte und abgeschnittene Dateien. Wenn nicht gesetzt, Ausgang
Dateien werden im selben Verzeichnis wie die Eingabedateien gespeichert.

Hilfe Optionen:
-?, --help
Hilfemeldung anzeigen.

--Verwendungszweck
Kurze Nutzungsmeldung anzeigen.

Beispiele:

Codieren Sie alle PPM-Dateien im aktuellen Verzeichnis mit dem Two-Pass-VBR-Algorithmus:

Epsilon *.ppm -2

Codieren Sie die PGM-Datei mit einem Kompressionsverhältnis von 1:100 mit 4 Threads:

Epsilon -e groß.pgm -r 100 -T 4

Entschlüsseln Sie alle Dateien in die / Tmp Verzeichnis, leise arbeiten:

Epsilon -dq *.psi -O / Tmp

Entschlüsseln Sie eine Liste stark beschädigter Dateien:

Epsilon -d *.psi --ignore-hdr-crc --ignore-data-crc --ignore-format-err

Starten Sie den Clusterknoten mit einer nicht standardmäßigen Portnummer:

Epsilon -s -P 1234

Dateien mit benutzerdefinierter Clusterkonfiguration codieren:

Epsilon *.ppm *.pgm -N /Pfad/zu/.epsilon.nodes

Datei mit MPI-Engine mit allen verfügbaren Prozessoren codieren:

mpirun C Epsilon test.ppm

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