Upload
halien
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEICCG
Conceitos GenéricosFormatos de Imagem
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEIC CG
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEIC CG
Entrelaçamento (2/3)
GIF
AD
AM
7
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEIC CGPNG GIF
1/64
1/32
1/16
1/8
1/4
1/2
Com
plet
a!
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores
Computação Gráfica
Computação GráficaFormatos de Imagem
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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”)
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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*¨)
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEIC CG
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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?
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEIC CG
Formato GIF (3/3)
Limite de 256 cores
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEIC CG
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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.)
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEICCG
Considerações sobre o usoFormatos de Imagem
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEIC CG
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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)
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
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
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL
LEIC CG
© 2011 Corpo docente de Computação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL