14 - cor e formatos de imagem - autenticação · leic cg entrelaçamento (1/3) codificação...

Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores

Computação Gráfica

Formatos Imagem

© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL

Apontamentos CGEdward Angel, Sec. 8.2

LEIC CG

Siglas

DIB: Device Independent Bitmap

“windows” BMP: Windows Bitmap

GIF: Graphics Interchange Format

PNG: Portable Network Graphics

JFIF: JPEG File Interchange Format


LEICCG

Conceitos GenéricosFormatos de Imagem


LEIC CG


Representação Directa

Para cada pixelRepresentar valor do canal correspondente

Triplos <R,G,B>

Máxima FiabilidadeDepende apenas da profundidade da cor

Requisitos de memória elevados

Representação Imagem

0

147

211 70

0 190

LEIC CG


Representação por Mapa de Cores

Pixéis representados por índice de corem vez de 3 componentes de cor

Ficheiros de menor dimensãoBom até 256 coresInviável para mais do que 256 cores

1

47

1

0

2

47

48

46

255 0 0

255

255

255

255

0

0

0

0

0

255 255

255 255

0

0

. . .

Representação Imagem Mapa de cores

LEIC CG


Compressão de Imagem

Reduz o tamanho da imagem

Dois tiposCom perda

JPEG: Joint Photographic Experts Group (ISO 10918-1)

Transformada do co-seno aplicada a grupos de pixéis

(8x8 ou 16x16)

Sem perda

RLE: Run Length Encoding

Sequências de pixéis da mesma cor

LZW (e LZ77) – Lempel-Ziv Welch

Sequências iguais de pixéis (podem ser de cores diferentes)

LEIC CG

Entrelaçamento (1/3)

Codificação permite visualização mais rápida

Também conhecido comoCodificação progressiva

Pode ser usado em diversos formatosGIF

Armazena as linhas intercaladas0, 8, 16,... / 4,12, .... / 2, 6, 10, 14, ... / 1, 3, 5, 7, 9, ....

PNGAlgoritmo Adam7

Imagem dividida em 7 sub-imagensUsa padrão 8x8 para armazenar a imagem

JPEGAlgoritmo Progressivo

Usa os coeficientes da Transformada do Co-senoComplexo, mas eficiente

1 6 4 6 2 6 4 6

7 7 7 7 7 7 7 7

5 6 5 6 5 6 5 6

7 7 7 7 7 7 7 7

3 6 4 6 3 6 4 6

7 7 7 7 7 7 7 7

5 6 5 6 5 6 5 6

7 7 7 7 7 7 7 7


LEIC CG

Entrelaçamento (2/3)

GIF

AD

AM

7


LEIC CGPNG GIF

1/64

1/32

1/16

1/8

1/4

1/2

Com

plet

a!


Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores

Computação Gráfica

Computação GráficaFormatos de Imagem


LEIC CG

Número Mágico(Magic Number)

Usado para identificar formatos de ficheirosApareceu pela 1ª vez na versão 7 do UNIX (1979)

Para identificar executáveis

Um conjunto de bits no início do ficheiro

Exemplos:PDF: 25 50 44 46 (%PDF)MS-OFFICE DOC: D0 CF 11 E0 (“docfile0”)Classes JAVA compiladas: CA FE BA BE (“cafe babe”)


LEIC CG

Número Mágico(Magic Number)

No caso dos ficheiros de imagemPBM: P4 [em ASCII]BPM: 42 4D (BM)GIF: 47 49 46 38 (GIF8)PNG: 89 50 4E 47 (¨PNG) JPEG/JFIF: FF D8 FF E0

TIFFBig endian (motorola): 4D 4D 00 2A (MM¨*)Little endian (intel): 49 49 2A 00 (II*¨)


LEIC CG


Formato DIB (BMP) (1/2)

Cores:2, 16, 256 e 16.777.216

Modelo de cor:RGB

Compressão:RLE 4 e RLE 8

Mapa de cores:só com 2, 16 e 256 cores

Entrelaçamento:não suporta

Transparência:não suporta

800´600, 81232 cores, 1,37 Mb

RLE - 800´600, 251 cores, 530 kb

LEIC CG

Formato DIB (BMP) (2/2)

VantagensCores reaisMúltiplos subtipos

para diferentes tipos de imagem

DesvantagensFicheiros de grande tamanhoCompressão limitada a subtiposCompressão inadequada

Para imagens de qualidade fotográfica

Porquê?


LEIC CG

Formato GIF (1/3)

Cores:2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 e 256

Modelo de cor:RGB

Compressão:LZW sem perda (sempre)

Mapa de cores:Obrigatório

Entrelaçamento:Opcional, por linhas

Transparência:uma cor

638´422, 144 cores, 94 kb

320´200, 255 cores, 57 kb© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL

LEIC CG

Formato GIF (2/3)

VantagensCanal de dados

GIFs animadosFicheiros de pequeno tamanho

DesvantagensLimite de 256 cores

Formato e algoritmo de compressão proprietários

Impróprio para imagens de qualidade fotográfica

Transparência de uma única cor


LEIC CG

Formato GIF (3/3)

Limite de 256 cores


LEIC CG

Formato PNG (1/2)

Cores:2, 4, 16, 256, 16.777.216 e 248

Modelo de cor:RGB

Compressão:LZ77 sem perda

Mapa de cores:só com 2, 4, 16 e 256 cores

Entrelaçamento:opcional, por pixéis

Transparência:por canal alfa


LEIC CG

Formato PNG (2/2)

Vantagens

Suporta todos os tipos de imagem

Algoritmo de compressão do domínio público

Transparência por canal alfa

Permite sequências de imagens

Desvantagens

Algoritmo de compressão impróprio para imagens com qualidade

fotográfica


LEIC CG


Formato JFIF (JPEG) (1/2)

Cores:16.777.216

Modelo de corYCbCr

Compressão:JPEG (com perda)

Mapa de cores:não suporta

Entrelaçamento:não suporta

Transparência:não suporta

800´600, 59847 cores, 68,9 kb

800´600, 81232 cores, 60,9 kb

LEIC CG


Formato JFIF (JPEG) (2/2)

VantagensRecomendado para imagens de qualidade fotográficaAlgoritmos de compressão normalizados

DesvantagensHá sempre perda (mas a visão não detecta)Impróprio para imagens com variações súbitas de cor

Orig

inal

JPEG

LEIC CG


Artefactos JFIF (JPEG)

Orig

inal

JPEG

LEIC CG

Degradação Progressiva em JFIF

90 80

50

70

40

60

20 10

Escala de qualidade 1 (mín.) – 100 (máx.)


LEICCG

Considerações sobre o usoFormatos de Imagem


LEIC CG


Imagem de Qualidade Fotográfica

Exemplo de Imagem512 x 512 pixéis 230.426 cores

LEIC CG

Imagem Fotográfica

Dimensão de ImagemMS Photo Editor Paint Shop Pro Adobe Photoshop

DIB/BMP 786.486

GIF normalentrelaçado

169.369 (136) 261.332 (256)266.523 (256)

248.878 (256)254.103 (256)

PNG normal entrelaçado

755.065 636.923667.648

781.799788.863

JFIF máx.méd.mín.

342.808 (159.067)50.717 (149.903)31.768 (111.645)

313.125 (161.704)51.151 (151.270)32.300 (113.683)

491.285 (176.062)87.798 (156.760)53.248 (133.424)

Comprimento em bytes (número de cores)© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL

LEIC CGImagem de um Gráfico Simples

� Exemplo de Imagem§ 717 x 494§ 10 cores


LEIC CG

Gráfico SimplesDimensão de Imagem

MS Photo Editor Paint Shop Pro Adobe Photoshop

DIB/BMP 1.063.142

GIF normalentrelaçado

19.271 (18) 17.58117.904

16.26816.667

PNG normal entrelaçado

red. 256 cores

18.951

14.795 (18)

19.09728.48212.899

29.86139.10314.975 (18)

JFIF máx.méd.mín.

174.285 (111)44.330 (27.550)31.768 (29.756)

161.770 (2.764)44.262 (28.097)31.495 (30.223)

226.607 (444)73.789 (21.443)54.583 (26.423)

Comprimento em bytes (número de cores)


LEIC CG

Formatos de Imagem

ConsideraçõesUsar GIF se

número de cores for pequeno (<256)

Considerar o formato PNGpara estes casos e para outros se a imagem não for de qualidade fotográfica

Usar JPEG/JFIF sempre que a imagemseja de qualidade fotográficaapresente tons contínuos

Imagens JPEG/JFIFGuardar imagem original sem perda ou com pouca perdaReduzir tamanho antes de comprimir com perda


LEIC CG


14 - cor e formatos de imagem - autenticação · leic cg entrelaçamento (1/3) codificação...

Documents