Comprimarea imaginii

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Grafic care arată cum variază dimensiunea fișierului în funcție de calitatea jpg.

Compresia imaginilor , în electronică , tehnologia informației și telecomunicații , este denumirea generică sub care sunt grupați algoritmii de prelucrare a imaginilor digitale și tehnicile aparținând tehnicilor de compresie a datelor , care sunt utilizate pentru a reduce dimensiunea octeților imaginilor digitale .

Descriere

O imagine este reprezentată în format digital ca o serie de puncte ( pixeli ) aranjate sub formă de șah sau matrice ( grafică raster sau bitmap ). Fiecare punct poate utiliza unul sau mai mulți biți pentru a defini culoarea punctului: cu cât este mai mare numărul de culori, cu atât este mai mare numărul de biți necesari pentru a codifica toate culorile imaginii. Tehnicile de compresie utilizează particularitățile imaginilor pentru a reduce entropia locală a fișierului pentru a-l micșora.

Fără pierderi

Primele tehnici de compresie au fost foarte simple, de asemenea, deoarece puterea primelor computere a fost limitată și, prin urmare, pentru a obține timpi de decompresie acceptabili, acestea trebuiau să fie neapărat simple. O tehnică foarte populară, dar simplă, a fost codarea pe lungime . Aceasta a implicat stocarea zonelor de culoare uniformă folosind șiruri speciale. De exemplu, dacă într-o imagine erau o mie de puncte de aceeași culoare, programul de compresie a salvat culoarea într-un caracter special și apoi a memorat numărul de puncte care trebuie colorate cu aceeași culoare; Imaginile de tip IFF au fost salvate cu această metodă. Inițial imaginile aveau un număr limitat de culori și apoi au fost folosite tehnici care au profitat de acest lucru. Multe formate au folosit tehnici de compresie a dicționarului, cum ar fi LZW . Acești algoritmi au construit dicționare care conțin grupuri de puncte repetate frecvent și apoi au memorat imaginea folosind dicționarul creat. Formatul GIF utilizează această tehnică. Rețineți că aceste tehnici de compresie sunt fără pierderi .

Formatele fără pierderi includ:

  • png (unele aplicații permit, de asemenea, scrierea fișierelor png necomprimate);
  • tga ;
  • tiff (deși aceasta este cea mai obișnuită utilizare, acest format permite diferite tipuri de compresie);
  • gif (pentru imagini de până la 256 de culori).

Cu pierdere

Pe măsură ce puterea de calcul a computerelor a crescut, au reușit să gestioneze imagini cu mii sau milioane de culori. Imaginile cu atât de multe culori au fost tratate prost prin metodele clasice de compresie, deoarece numărul redus de culori a eșuat. Au fost dezvoltate noi tehnici de compresie, în principal pierderea de informații . Aceste noi tehnici au permis compresii de până la 50%, menținând în același timp o calitate acceptabilă.

Printre diversele metode, cea mai populară a devenit JPEG, care folosește diverse tehnici de compresie, combinându-le pentru a obține compresii foarte mari. Printre tehnicile utilizate, cea responsabilă pentru cea mai mare compresie (și pierderea calității) este transformarea discretă a cosinusului care transformă punctele de pe ecran în reprezentarea lor echivalentă în domeniul frecvenței . Semnalul rezultat constă din semnale de joasă frecvență și semnale de înaltă frecvență: semnalele de joasă frecvență reprezintă zonele uniforme de culoare ale imaginii, în timp ce componentele de înaltă frecvență reprezintă detaliile imaginii și zgomotul de cuantificare . Compresia JPEG salvează componentele de joasă frecvență și o parte din componentele de înaltă frecvență. Cu cât creșteți calitatea, cu atât sunt salvate mai multe componente și, în același timp, cu atât fișierul devine mai mare.

Succesul standardului JPEG a determinat multe companii și consorții să dezvolte soluții bazate pe pierderea de compresie, dar cu factori de compresie mai mari decât JPEG pentru aceeași calitate obținută. Aceste formate utilizează tehnici matematice foarte avansate, cum ar fi compresia fractală sau cea bazată pe transformate de undă ( JPEG 2000 ).

Formatele cu pierderi includ:

  • jpeg ;
  • gif (pentru imaginile cu mai mult de 256 de culori, se obține compresia cu pierderi, deoarece majoritatea nuanțelor de culoare sunt eliminate).

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe