ESCUELA POLITECNICA

NACIONALCompresion: JPEG, GIF, PNG

INTEGRANTES:

DANILO CALVACHI

JPEG

• La sigla JPEG (Joint Photographic Expert Group) surge de la reunión que tuvo lugar en 1982 entre un grupo de expertos en fotografía, que trabajaban principalmente en las formas de transmitir información (imágenes fijas o animadas).

• Es el método más utilizado para la compresión de cualquier tipo de imagen, permitiendo al usuario elegir la relación entre la compresión y la calidad de la imagen, las misma que siempre se encuentra entre muy buena y excelente.

• Este método de compresión es mucho más efectivo para las imágenes fotográficas (conformadas por muchos píxeles de colores diferentes) que para las imágenes geométricas (a diferencia de la compresión LZW) porque las diferencias de matiz producto de la compresión son muy visibles en esta última.

• El algoritmo de compresión JPEG, es un algoritmo de compresión con pérdida, esto quiere decir que pierde información y, por tanto, calidad de imagen, pero, gracias a cómo aprovecha los defectos del ojo humano, no nos damos cuenta de la pérdida.

Etapas de la compresión JPEG

• Remuestreo de crominancia, porque el ojo humano no puede distinguir diferencias de crominancia en un cuadrado de 2x2 puntos

• División de la imagen en bloques de 8x8 puntos, luego la aplicación de la función DCT (Discrete Cosine Transform (Transformada de coseno discreta)), que descompone la imagen en una suma de frecuencias

• Cuantificación de cada bloque, es decir, se aplica un coeficiente de pérdida (que hace posible determinar la relación tamaño/calidad) que "anulará" o disminuirá los valores altos de frecuencia a fin de atenuar los detalles, pasando de manera inteligente sobre el bloque con codificación RLE (en forma de zigzag para eliminar tantos valores cero como sea posible).

• Codificación de imágenes después de la compresión mediante el método Huffman. En realidad, los formatos que guardan un flujo codificado en JPEG se llaman JFIF (JPEG File Interchange Format), pero el término generalmente se deforma a "archivo JPEG"

VENTAJAS

• Bajo consumo de memoria

• Baja complejidad del algoritmo

• Buena tasa de compresión

• Facilita el intercambio de imagenes

DESVENTAJAS

• Bajo consumo de memoria

• Baja complejidad del algoritmo

• Buena tasa de compresión

• Facilita el intercambio de imagenes

Como funciona?

• Comienza convirtiendo la imagen desde su modelo de color RGB a otro llamado YCbCr.

• Una imagen o video en color se codifica en este espacio de color teniendo en cuenta la percepción humana, de esta forma hace que los errores de transmisión o las imperfecciones de compresión se oculten mas eficientemente a la percepción humana que usando una representación RGB directa.

ALGORITMO DE COMPRESION• La imagen se divide en 8

por 8 bloques de pixeles• Dado que cada bloque se

procesa sin referencia, nos concentraremos en un solo bloque.

• El color de cada pixel se representa por un vector tridimensional (R, G, B) que consiste en sus componentes rojo, verde, azul.

• Se utiliza un espacio de transformación de color para producir un nuevo vector cuyos componentes representan luminancia Y, y el azul y el rojo de crominancia Cb y Cr.

• Ahora venimos al corazón del algoritmo de compresión. Nuestra expectativa consiste en que, sobre los 8 por 8 bloque, los cambios de los componentes del (Y, Cb, Cr) vector son bastante suaves, como demostrado por el ejemplo encima. En vez de la grabación los valores individuales de los componentes, nosotros podríamos registrar, digamos, los valores medios y cuánto cada pixel diferencia de este valor medio. En muchos casos, nosotros esperaríamos las diferencias del promedio para ser bastante pequeños y de ahí seguramente hechos caso. Esto es la esencia del Coseno Discreto Transforman (DCT), que ahora será explicado.

• Primero enfocaremos uno de los tres componentes en una fila en nuestro bloque y nos imaginaremos que los ocho valores son representados por f0, f1..., f7. Nos gustaría representar estos valores en un camino de modo que las variaciones se hagan más evidentes. Por esta razón, pensaremos en los valores como dado por una función fx, donde carreras de x de 0 a 7, y escribiremos esta función como una combinación lineal de funciones de coseno:

• Almacenamos estos coeficientes en otros 8 por 8 bloque como se muestra

CUANTIFICACION

• Desde luego, los coeficientes Fw, la u, son números reales, que serán almacenados como números enteros. Esto quiere decir que necesitaremos a la ronda los coeficientes; como nosotros veremos, hacemos esto en un camino que facilita la compresión mayor. Más bien que simplemente dar la vuelta sobre los coeficientes Fw, la u, primero nos dividiremos por un factor que cuantifica y luego registraremos

• Los coeficientes DCT de manera eficiente pueden ser calculados por un Coseno Rápido Discreto Transforman, en el mismo espíritu que Fourier Rápido Transforma de manera eficiente calcula Fourier Discreto Transforma.

• Recuerde también que, cuando un archivo JPEG es creado, el algoritmo pide un parámetro para controlar la calidad de la imagen y cuánto la imagen es comprimida. Este parámetro, que llamaremos la q, es un número entero de 1 a 100. Usted debería pensar en la q como ser una medida de la calidad de la imagen: los valores más altos de q corresponden a imágenes de calidad más altas y tamaños de archivo más grandes. De la q, una cantidad es creada usando

• Estos valores son escogidos para acentuar las frecuencias inferiores. Vaya a ver como esto trabaja en nuestro ejemplo. Recuerde que tenemos los bloques siguientes de valores

• En este punto el vector [Y, Cb, Cr] se encuentra a través de la inversa de la transformada del coseno. A continuación, la [R, G, B] se recupera invirtiendo el espacio de transformada de color.

• La reconstrucción del 8 por 8 bloques con q = 50

• Para mas información:

• http://www.ams.org/samplings/feature-column/fcarc-image-compressionb

GIF (Graphics Interchange Format)

• GIF (jiff) es la compresión "sin pérdidas", queriendo decir que cada pixel de color es escrito a un archivo, como un mapa de bits. Si usted mirara una imagen de GIF como un archivo de texto (y usted podría leer su código), usted vería primero la lista de colores usados en la imagen. Cada color es asignado un número para el empleo en aquella imagen - si usted tiene pixeles blancos, por ejemplo, el código al principio diría que *FFFFFF (el número de maleficio para blanco) iguala "1" o algo así. Como este formato cataloga cada color a la cabeza del archivo, menos colores usados en la imagen, más pequeño el tamaño de archivo será. Además, GIFs sólo catalogan un máximo de 256 colores.

Hay unas cosas que usted puede hacer con GIFS que usted no puede hacer con JPGS, pese a todo. GIFs puede tener áreas transparentes, de modo que un color permita al fondo para mostrar por. Y usted puede hacer animado GIFs, aunque estos sean raras veces una idea buena en términos de diseño. El Destello de Macromedios de comunicación rápidamente se hace el estándar para la animación de web, como esto es mucho más formato comprimido para la animación. GIFs son todavía el mejor formato para el texto simple, dibujos de línea, imágenes de historieta, e imágenes con las áreas grandes de un color solo, todo lo cual mostrará la degradación en el formato JPEG, debido a la naturaleza de sus algoritmos de compresión.

PNG

• es un formato de archivo tramado de gráficos que apoya la compresión de datos sin pérdidas. PNG fue creado como un reemplazo mejorado, no patentado para el Formato de Intercambio De gráficos (GIF), y es el formato de compresión de imagen más usado sin pérdidas sobre la Internet. PNG apoya imágenes a base de paleta (con las paletas de 24 bit RGB o colores de RGBA 32 bites), imágenes de escala de gris (con o sin el canal alfa), y a todo color " no la paleta basado " RGB las imágenes (con o sin el canal alfa). PNG fue diseñado para transferir imágenes sobre la Internet, no para la calidad profesional imprimen la gráfica, y por lo tanto no apoya espacios de color de non-RGB como CMYK.