Um estudo avançado sobre imagens

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO

ESPIRITO SANTO

TRABALHO DA DISCIPLINA TÓPICOS ESPECIAIS EM COMPUTAÇÃO GRÁFICA: IMAGEM

SERRA

2014

ANDRÉ AGUIAR

HENRIQUE SANTANA DOS SANTOS

LEONARDO CAMILO RIBEIRO

Trabalho a ser entregue ao Professor Flávio Giraldeli do Instituto Federal do Estado do Espirito Santo, como requisito parcial para obtenção de nota para aprovação na disciplina Tópicos Especiais em Computação Gráfica.

SERRA

2014

Sumário

Atividade 6: Transcoding em Imagem        

Atividade 7: Escolhendo corretamente o formato de imagem        

Atividade 8: Avaliando os candidatos a sucessor do JPEG        

8-A)        

8-B)        

8-C)        

Conclusão:        

Referências:        

RESUMO

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Atividade 6: Transcoding em Imagem 

JPEG é um dos formatos mais conhecidos atualmente, isso se deve ao seu grau compressão em imagens fotográficas, o JPEG consegue eliminar muitos elementos de alta frequência, que são aqueles com maiores detalhes. O descarte dessa informação é importante nos dias de hoje, já que são informações que o olho humano teoricamente não seria capaz de enxergar, ou seja, o formato mais aceitável atualmente de compressão com perdas é o JPEG!

Mesmo sendo um dos melhores formatos de imagem pode haver perdas irreversíveis sobre a imagem, uma das explicações para isso acontecer é que se comparado ao arquivo original (RAW) o JPEG carrega muito menos informações, cerca de quatro vezes menos.

Alguns sistemas de processamento de imagem e de transmissão exigem que as imagens sejam descodificadas e recodificadas novamente, com pouca ou nenhuma alteração. Este processo resulta em uma perda de qualidade mesmo se a imagem não for modificada.

Com o MatLab é possível fazer realizar tais alterações, o matlab detém informações gerais sobre a imagem, os coeficientes quantificados, as matrizes de quantização e as tabelas de Huffman que estão sendo usadas.

Imagens descodificadas são consideradas como um ruído, essa decoficação gera alterações no SNR, causando uma medida de tensão incorreta. O arquivo poderá se manter em mesmo tamanho do que o original, porém nada vai aparecer em termos visuais com o original.

Sobre a rotação do arquivo JPEG, o algoritmo recebe uma imagem e retorna uma nova imagem, isso por que ela vai reordenar os blocos, realizar operações em cada bloco para alterar seu conteúdo e transpor as matrizes de quantifização. Isso gera uma rotação sem perdas usando um algoritmo de rotação lossless.

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Atividade 7: Escolhendo corretamente o formato de imagem

Tabela de comparação de imagens
Nome da Imagem	Tipo de Imagem	Características da Imagem	Aplicar GIF	Aplicar PNG	Aplicar JPEG
Imagem 01.bmp	Texto e imagem	Texturas de baixa frequência	Ótimos resultados, não fica visível a diferença entre o original, o arquivou passou para 74kb	Ótimo resultado, o arquivo foi para apenas 148kb. Mesmo a compressão estando no máximo não é possível diferenciar entre a original. A compressão levou bastante tempo se comparado a imagem anterior	Muito ruídos em volta de praticamente todas as texturas, exceto na figura das pessoas.
Imagem 02.bmp	Desenho	Bordas indefinidas	Ótimos resultados, não fica visível a diferença entre o original, o arquivou passou para 90kb	Ótimo resultado, o arquivo foi para apenas 104kb. Mesmo a compressão estando no máximo não é possível diferenciar entre a original	Arquivo se parece muito com o original ocupando apenas 190kb.
Imagem 03.bmp	Capa - Texto e imagem	Bordas definidas, textura de alta frequência	A qualidade do texto s manteve, porém houve uma queda na qualidade na imagem em destaque. Arquivo passou a ter 84kb	Qualidade das texturas se manteve. Arquivo passou a ter 109kb	Arquivo apareceu com vários ruídos em volta das texturas. Tamanho foi para 59kb
Imagem 04.bmp	Ícone	Bordas definidas de alta frequência	A qualidade no geral caiu notavelmente. Arquivo passou a ter 99kb	Qualidade das texturas se manteve. Arquivo passou a ter 226kb	O maior dano perceptível foi nas bordas da raposa. Arquivo passou a ter 59kb.
Imagem 05.bmp	Desenho	Bordas com poucos detalhes, imagem de alta frequência	A qualidade se manteve, mas o arquivo ficou com apenas 31kb	Qualidade das texturas se manteve. Arquivo passou a ter 82kb	Muito ruídos em volta de praticamente todas as texturas. Arquivo passou a ter 61kb.
Imagem 06.tif	Desenho	Bordas indefinidas, alta frequência	A qualidade se manteve, mas o arquivo ficou com apenas 21kb	A qualidade se manteve, mas o arquivo ficou com apenas 28kb	Muito ruídos em volta de praticamente todas as texturas. Arquivo passou a ter 11kb.
Imagem 07.bmp	Desenho	Bordas definidas, imagem de alta frequência	A qualidade se manteve, mas o arquivo ficou com apenas 13kb	A qualidade se manteve, mas o arquivo ficou com apenas 22kb	Muito ruídos em volta de praticamente todas as texturas. Arquivo passou a ter 18kb.
Imagem 08.tif	Ícone	Bordas definidas, alta frequência	A qualidade se manteve, mas o arquivo ficou com apenas 11kb	A qualidade se manteve, mas o arquivo ficou com apenas 9kb	Poucos ruídos em volta de algumas texturas. Arquivo passou a ter 34kb.
Imagem 09.tif	Ícone	Bordas definidas, alta frequência	A qualidade se manteve, mas o arquivo ficou com apenas 80kb	A qualidade se manteve, porém o ícone ficou com um tom mais claro, não dizer o porquê. Passou a ter 132kb	Ruídos tanto na borda como no texto. Arquivo passou a ter 44kb
Imagem 10.tif	Ícone	Bordas definidas, alta frequência	O arquivo teve uma perda de qualidade visível em todo o ícone. Arquivo passou a ter 16kb	A qualidade se manteve, porém o ícone ficou com um tom mais claro, não dizer o porquê. Passou a ter 144kb	Ruídos em todas as bordas do ícone. Arquivo passou a ter 25kb
Imagem 11.tif	Ícone	Bordas definidas, alta frequência	A imagem agora ficou "destruída" perdeu cores e qualidade das texturas caiu muito. Tamanho do arquivo: 10kb	A qualidade se manteve. Arquivo passou a ter 81kb	Existe a presença do ruído, mas está menos perceptível. Porém temos uma imagem que visualmente sofreu muito dano nessa conversão. Tamanho foi para 12kb
Imagem 12.bpm	Imagem - fotografia	Bordas definidas, baixa frequência	A imagem também ficou "destruída" perdeu cores e qualidade das texturas caiu muito. Tamanho do arquivo: 70kb	A qualidade se manteve. Arquivo passou a ter 581kb, diferente das outras compressões, essa imagem não teve uma redução significativa. Isso se deve a entropia dos dados, já que o formato PNG não há perdas.	Manteve uma boa qualidade na imagem, para notar diferenças entre a original tivemos que dar um zoom acima dos demais arquivos.
Imagem 13.bpm	Imagem - fotografia	Bordas indefinidas, baixa frequência	Perdeu cores novamente, possivelmente por não suportar 24 bits por pixel. Tamanho ficou em 183kb	A qualidade se manteve. Arquivo passou a ter 2,05mb, diferente das outras compressões, essa imagem não teve uma redução significativa. Isso se deve a entropia dos dados, já que o formato PNG não há perdas.	Qualidade se manteve alta, é preciso dar um grande zoom para perceber onde estão os ruídos na imagem. O tamanho passou a ser 285kb
Imagem 14.bpm	Texto	Bordas indefinidas, alta frequência	Como visto nas compressões anteriores em arquivos menores o GIF tem um ótimo resultado e neste não foi diferente, é imperceptível entre ele e o original Arquivo passou a ter 39kb	Está imagem de alta frequência o PNG consegue fazer um bom tratamento nela, gerando um arquivo de apenas 118kb e mantendo toda a qualidade da imagem original	O JPEG trabalha bem com imagens de alta frequência, ele permite a redução da informação nestes componentes. O arquivo passou a ter 156kb