compresión JPEG y JPEG2000
Páginas: 5 (1180 palabras)
Publicado: 12 de octubre de 2014
Técnicas de compresión JPEG y JPEG2000
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). En 1986, el ITU-T desarrolló métodos de compresión destinados al envío de faxes. Estos dosgrupos se unieron para crear el Grupo Conjunto de Expertos en Fotografía (JPEG).
Este algoritmo de compresión utiliza dos "defectos" que el sistema visual humano posee para lograr eliminar información de la imagen que el ojo no es capaz de detectar. El primero de ellos consiste en que no tenemos la misma capacidad para apreciar las variaciones de crominancia que las variaciones de luminancia. Lasegunda, es que somos capaces de detectar ligeros cambios en el tono entre dos zonas de color adyacente pero, cuando la diferencia es grande, esta no tiene por qué ser codificada de forma precisa.
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.
Los pasos del esquema de codificación base de JPEG son los siguientes:
Muestreo, incluyendo una conversión de RGB a YCbCr.
DCT: La imagen se subdivide en bloques de 8x8 llamados data units y se aplica la transformada DCT a cada unidad de datos.
Cuantización: Es la parte principal de la conversión y seeliminan aquellos coeficientes de la DCT que no cumplan ciertos requisitos, mediante la ecuación:
T’(u,v)=round[T(u,v) / Z(u,v)]
Codificación Huffman: Se eliminan las cadenas de coeficientes nulos y se codifican con el código de longitud variable de Huffman utilizando unas tablas específicas o alternativas.
A continuación vemos los pasos de forma más detallada:
Muestreo: Normalmentese parte de una imagen en RGB. Así que lo primero que hace el algoritmo es transformar esa manera de representar la imagen, a otra en la que tenemos dos canales de color y uno de brillo, en lugar de los tres canales de color rojo, verde y azul originales.
Después se toman los canales de color y se les quita resolución o, dicho de otra forma, se les hace un submuestreo. Esto es algo así comopixelar la imagen. Se realiza asignando un mismo color a cada bloque de, por ejemplo, cuatro pixeles de los canales de color, procurando que sea lo más parecido posible a los colores que había en la imagen original. Este paso se realiza dado que el ojo humano es más sensible a la luminancia que a la crominancia, esto significa que podemos obviar grandes cambios en la crominancia sin que nuestrapercepción de la imagen se vea afectada.
DCT: En este paso la imagen se divide en bloques de 8x8 pixeles que se procesan de forma independiente.
Dado que el ojo humano detecta con facilidad cambios de brillo en áreas relativamente grandes, pero no en áreas relativamente pequeñas, se pueden eliminar las altas frecuencias en pequeñas zonas sin perder calidad visual de la imagen.
Esto se realizaaplicando a cada bloque la transformada discreta bidireccional del coseno (DCT).
Visualmente suaviza las variaciones bruscas de brillo y de color, a la vez que desecha gran parte de información de la imagen.
Cuantificación: Dado que los coeficientes resultantes de la DCT vienen dados en números reales, estos tienen que convertirse a números enteros para poder realizar la cuantificación,mediante la fórmula T’(u,v)=round[T(u,v) / Z(u,v)].
Esto facilita una mayor compresión al aplicar el algoritmo, además ayuda a enfatizar ciertas frecuencias sobre otras. Como ya se ha explicado antes, el ojo humano no es particularmente sensible a rápidas variaciones en la imagen, por tanto podemos dar más importancia a las altas frecuencias sin que la calidad de la imagen se vea afectada, esto...
Técnicas de compresión JPEG y JPEG2000
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). En 1986, el ITU-T desarrolló métodos de compresión destinados al envío de faxes. Estos dosgrupos se unieron para crear el Grupo Conjunto de Expertos en Fotografía (JPEG).
Este algoritmo de compresión utiliza dos "defectos" que el sistema visual humano posee para lograr eliminar información de la imagen que el ojo no es capaz de detectar. El primero de ellos consiste en que no tenemos la misma capacidad para apreciar las variaciones de crominancia que las variaciones de luminancia. Lasegunda, es que somos capaces de detectar ligeros cambios en el tono entre dos zonas de color adyacente pero, cuando la diferencia es grande, esta no tiene por qué ser codificada de forma precisa.
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.
Los pasos del esquema de codificación base de JPEG son los siguientes:
Muestreo, incluyendo una conversión de RGB a YCbCr.
DCT: La imagen se subdivide en bloques de 8x8 llamados data units y se aplica la transformada DCT a cada unidad de datos.
Cuantización: Es la parte principal de la conversión y seeliminan aquellos coeficientes de la DCT que no cumplan ciertos requisitos, mediante la ecuación:
T’(u,v)=round[T(u,v) / Z(u,v)]
Codificación Huffman: Se eliminan las cadenas de coeficientes nulos y se codifican con el código de longitud variable de Huffman utilizando unas tablas específicas o alternativas.
A continuación vemos los pasos de forma más detallada:
Muestreo: Normalmentese parte de una imagen en RGB. Así que lo primero que hace el algoritmo es transformar esa manera de representar la imagen, a otra en la que tenemos dos canales de color y uno de brillo, en lugar de los tres canales de color rojo, verde y azul originales.
Después se toman los canales de color y se les quita resolución o, dicho de otra forma, se les hace un submuestreo. Esto es algo así comopixelar la imagen. Se realiza asignando un mismo color a cada bloque de, por ejemplo, cuatro pixeles de los canales de color, procurando que sea lo más parecido posible a los colores que había en la imagen original. Este paso se realiza dado que el ojo humano es más sensible a la luminancia que a la crominancia, esto significa que podemos obviar grandes cambios en la crominancia sin que nuestrapercepción de la imagen se vea afectada.
DCT: En este paso la imagen se divide en bloques de 8x8 pixeles que se procesan de forma independiente.
Dado que el ojo humano detecta con facilidad cambios de brillo en áreas relativamente grandes, pero no en áreas relativamente pequeñas, se pueden eliminar las altas frecuencias en pequeñas zonas sin perder calidad visual de la imagen.
Esto se realizaaplicando a cada bloque la transformada discreta bidireccional del coseno (DCT).
Visualmente suaviza las variaciones bruscas de brillo y de color, a la vez que desecha gran parte de información de la imagen.
Cuantificación: Dado que los coeficientes resultantes de la DCT vienen dados en números reales, estos tienen que convertirse a números enteros para poder realizar la cuantificación,mediante la fórmula T’(u,v)=round[T(u,v) / Z(u,v)].
Esto facilita una mayor compresión al aplicar el algoritmo, además ayuda a enfatizar ciertas frecuencias sobre otras. Como ya se ha explicado antes, el ojo humano no es particularmente sensible a rápidas variaciones en la imagen, por tanto podemos dar más importancia a las altas frecuencias sin que la calidad de la imagen se vea afectada, esto...
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