Compressione - Circe - Università IUAV di Venezia
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<strong>Compressione</strong>Trasmissione ed archiviazione dei file graficiAlgoritmo <strong>di</strong> compressione: trasformare lasequenza <strong>di</strong> byte che costituisce un file in una<strong>di</strong>fferente sequenza più breve in modo daridurre la <strong>di</strong>mensione del file10x10100 bitsDescrizione per pixel Descrizione per linee Descrizione per settori
<strong>Compressione</strong>Trasmissione ed archiviazione dei file graficiAlgoritmo <strong>di</strong> compressione: trasformare lasequenza <strong>di</strong> byte che costituisce un file in una<strong>di</strong>fferente sequenza più breve in modo daridurre la <strong>di</strong>mensione del fileFormati <strong>di</strong> compressione:REVERSIBILITA’• Senza per<strong>di</strong>ta – lossless(l’immagine decompressa è uguale all’originale)• Con per<strong>di</strong>ta – lossy(l’immagine decompressa è simile –ma nonuguale– all’originale)
<strong>Compressione</strong>SENZA PERDITA (lossless)Tecniche a <strong>di</strong>zionario: LZW,…Meto<strong>di</strong> a pre<strong>di</strong>zione: RLE,…Co<strong>di</strong>ci a lunghezza variabile: Huffman,…CON PERDITA (lossy)SottocampionamentoQuantizzazione<strong>Compressione</strong> frattaleMeto<strong>di</strong> basati sulle trasformate
<strong>Compressione</strong>Tipi <strong>di</strong> compressioneCOEFFICIENTI DICOMPRESSIONEOTTENIBILINon <strong>di</strong>struttiva(lossless)Distruttiva(lossy)Immagini naturali(foto <strong>di</strong>gitali, scansioni)1/1,5 – 1/21/1,5 – 1/301/10 – 1/300senza una visibileper<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> qualitàcon per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> qualitàImmagini artificiali(<strong>di</strong>segni, fumetti)1/1,5 – 1/201/1,5 – 1/300Il Fattore <strong>di</strong> compressione <strong>di</strong>pende da:- Spazio colore- Contenuto immagine (tratto o tonicontinui)- Distribuzione dei colori-……
Senza per<strong>di</strong>taTecniche a <strong>di</strong>zionario (ZIP, LZW,…)Alcune configurazioni pixel/caratteri si ripetonofrequentemente quin<strong>di</strong> conviene registrare la loroposizione anziché la configurazione. Molto efficiente suimmagini con forte ridondanza, cioè con immagini chehanno molti pixel consecutivi tutti dello stesso coloreEs: nella lingua italiana vengono sostituiti “chi” “che”“qu”,molto frequenti, con un co<strong>di</strong>ce archiviato in una tabella,risparmiando un 15%Meto<strong>di</strong> a pre<strong>di</strong>zione (RLE, Run Lenght Enco<strong>di</strong>ng)Ogni serie ripetuta <strong>di</strong> pixel/caratteri viene co<strong>di</strong>ficata solocon due byte: contatore ed elemento ripetuto.AAAAAAbbbXXXX = 6A3b4XCo<strong>di</strong>ci a lunghezza variabile (Huffman)Ai pixel/caratteri <strong>di</strong> maggiore frequenza relativa vengonoassegnati configurazioni <strong>di</strong> bit più corte; ai due simboli <strong>di</strong>minor frequenza vengono assegnate parole <strong>di</strong> co<strong>di</strong>ce <strong>di</strong>uguale lunghezza
Senza per<strong>di</strong>taImmagine iniziale:1024x768 2319 kbTiff non compressoTiff LZWTiff ZIPGIFPNGPSDBMPPDF2319 Kb1247 Kb1170 Kb475 Kb1090 Kb2150 Kb2305 Kb1201 Kb
Con per<strong>di</strong>taSottocampionamentoSfrutta la limitata sensibilità a brusche <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong>colore e la maggiore sensibilità a brusche <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong>luminosità. Trasformazione da RGB a YUV (luminanza ecomponenti colore) e poi ricampionamento conrisoluzione spaziale più ridotta.Tipico della compressione videoQuantizzazioneEliminazione della ridondanza. Tipica della conversione<strong>di</strong>gitale delle immagini. Conversione da un intervallo <strong>di</strong>valori maggiore ad uno minoreda 16 a 8 bit<strong>Compressione</strong> frattaleSfrutta l’idea che ogni immagine contiene regioni similitra loro a meno <strong>di</strong> trasformazioni geometriche ora<strong>di</strong>ometriche. Le trasformazioni e i criteri <strong>di</strong> somiglianzasono approssimati quin<strong>di</strong> non è possibile ricrearel’immagine originale.
Con per<strong>di</strong>ta - jpgMeto<strong>di</strong> basati su trasformatePensato per la compressione <strong>di</strong> immagini a tonocontinuo - tipo fotografico – a colori o bianco e nero. Sibasa sull’osservazione statistica che i pixel <strong>di</strong> unaregione 8x8 sono molto simili tra loro.1. Trasformazione dello spazio colore (RGB -YUV)2. DCT (trasformazione <strong>di</strong>screta del coseno)funzione matematica che trasforma i valori <strong>di</strong>luminosità e colore <strong>di</strong> ciascuno dei 64 pixel <strong>di</strong>un blocco in valori <strong>di</strong> frequenza3. Divisione e arrotondamento all’interno dei 64valori ottenuti dalla DCT (pensato in modo <strong>di</strong>preservare le frequenze più basse, piùimportanti per l’occhio umano)4. <strong>Compressione</strong> non <strong>di</strong>struttiva dei coefficientiottenuti dall’operazione precedente5. Inserimento nel file compresso <strong>di</strong> intestazionee parametri per la decompressione.
Con per<strong>di</strong>ta - jpgImmagine iniziale (tiff)1024x768 2319 kb12458 Kb8206 Kb4116 Kb279 KbFattore compressione: 2
Trattamento <strong>di</strong> immagini <strong>di</strong>gitaliFormati grafici (o a mappa <strong>di</strong> pixel)• tiff• bmp• png• jpg• gif• psd
Trattamento <strong>di</strong> immagini <strong>di</strong>gitaliIl File è composto da:Header: <strong>di</strong>mensione orizz e vert, spazio colore,numero <strong>di</strong> bit per pixel, tipo <strong>di</strong>compressione, copyright, risoluzione,autore, software, data <strong>di</strong> creazione,….Immagine immagine vera e propria co<strong>di</strong>ficatasecondo il tipo <strong>di</strong> compressione(Footer)informazioni su nuova versione delformato
Formati grafici: Tiff-TIFF (Tagged Image Format File) è un formatoraster le cui specifiche furono per la prima voltapubblicate nel 1986.- motivo principale della sua <strong>di</strong>ffusione è laversatilità- è in grado <strong>di</strong> rappresentare immagini conrisoluzioni variabili da 1 a 24 bit per pixel,monocromatiche, a livelli <strong>di</strong> grigio, a colori.- permette <strong>di</strong> utilizzare <strong>di</strong>versi meto<strong>di</strong> <strong>di</strong>compressione, come RLE, LZW
Formati grafici: TiffUn file <strong>di</strong> tipo TIFF è costituito da tre componentiprincipali:-un header (intestazione) che fornisce alcuneinformazioni sull’immagine (or<strong>di</strong>namento dei byte,versione del formato…-un image file <strong>di</strong>rectory che contiene leinformazioni circa i campi che sono presentinell’immagine memorizzata (es. il tipo <strong>di</strong>compressione usata, la data, informazionisull’autore…)- i dati dell’immagine vera e propria, che possonoessere registrati in modo compresso o noncompresso
Formati grafici: bmp-BMP (mappa <strong>di</strong> bit) è nato come formatofacilmente visualizzabile su ogni tipo <strong>di</strong> <strong>di</strong>splay- consente una compressione senza per<strong>di</strong>ta basatasul metodo RLE- si possono rappresentare immagini con <strong>di</strong>verseprofon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> colore: 1,4, 8 o 24 bit.- i valori del pixel sono organizzati in modosequenziale riga per riga, ma partendo dall’angoloin basso a sinistra.
Formati grafici: png-PNG (Portable Network Graphics) è nato comeformato adatto alla trasmissione <strong>di</strong> immagini viarete.- <strong>di</strong>spone <strong>di</strong> un canale per la trasparenza e lacomposizione <strong>di</strong> immagini (canale alpha). Per ogniimmagine vengono memorizzati 4 valori: R, G, B eA (alfa o trasparenza)- si possono rappresentare immagini con <strong>di</strong>verseprofon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> colore: da 8 fino a 48 bit oltre a scala<strong>di</strong> grigi e true color.- non ha alcun copyright, quin<strong>di</strong> può essereutilizzato liberamente.- utilizza un algoritmo <strong>di</strong> compressione simile a .zip
Formati grafici: gif-GIF (Graphics Interchange Format) è insieme alformato JPEG il formato più <strong>di</strong>ffuso al momentoper quanto riguarda la grafica su WWW- è un formato compresso e l’algoritmo <strong>di</strong>compressione usato è l’LZW. Questo algoritmo <strong>di</strong>compressione è molto efficiente su immagini conforte ridondanza, cioè con immagini che hannomolti pixel consecutivi tutti dello stesso colore- si possono rappresentare solo 256 colori, cioè 8bit per pixel, non può essere adatto arappresentare immagini a colori con alti livelli <strong>di</strong>dettaglio.- conserva la trasparenza nelle immagini in scala <strong>di</strong>colore (trasparenza totale)-consente <strong>di</strong> salvare sequenze <strong>di</strong> immagini (Gifanimate)
Formati grafici: jpeg- JPEG (Joint Photographics Experts Group) è unformato standarizzato per la compressionedell’immagine- è progettato sia per comprimere immagini a coloriche a scale <strong>di</strong> grigio. Lavora bene su immaginifotografiche o simili, meno bene su immaginicontenenti solo testo o linee. Il JPEG è statoconcepito per funzionare su immagini a “tonocontinuo”- realizza un algoritmo <strong>di</strong> compressione conper<strong>di</strong>ta.- il livello <strong>di</strong> compressione è parametrizzabiledall’utente
Formati grafici: jpeg-fino a fattori <strong>di</strong> compressione <strong>di</strong> circa 20-25%l’immagine ricostruita risulta praticamentein<strong>di</strong>stinguibile da quella originale.- il JPEG sfrutta l’incapacità dell’occhio umano nel<strong>di</strong>stinguere piccoli dettagli <strong>di</strong> colore o bruschevariazioni <strong>di</strong> luminosità-il JPEG è insieme al formato GIF il più usato nelmondo WWW, in particolare per la possibilità <strong>di</strong>ottenere immagini <strong>di</strong> buona qualità e piccola<strong>di</strong>mensione che sono velocemente trasmissibili inrete
Formati grafici: jpeg
Formati grafici: jpeg
Formati grafici: jpeg
127 kbFormati grafici: jpeg
37 kbFormati grafici: jpeg
Formati grafici: psd- Adobe Photoshop è il formato <strong>di</strong> file predefinitoper le immagini che create ed è l’unico formato chesupporta tutti i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> immagine <strong>di</strong>sponibili(Bitmap, Scala <strong>di</strong> grigio, Due tonalità, Scala <strong>di</strong>colore, RGB, CMYK, Lab e Multicanale), le guide, icanali alfa, i canali <strong>di</strong> tinte piatte e i livelli (compresii livelli regolazione, i livelli testo e gli effetti <strong>di</strong>livello).
Formati grafici: postscript- linguaggio <strong>di</strong> descrizione della pagina sviluppatodalla Adobe più flessibile degli altri formati raster,in quanto consente <strong>di</strong> visualizzare le immaginisempre alla massima risoluzionein<strong>di</strong>pendentemente dal <strong>di</strong>spositivo medesimo- consente <strong>di</strong> descrivere oggetti raster ed oggettivettoriali- EPS (encapsulated poscript) : esclude ogniinformazione driguerdo la <strong>di</strong>mensione o ilposizionamento)- PDF: permette <strong>di</strong> ottenere lo stesso aspettografico anche con <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> stampa molto<strong>di</strong>versi
StampaDispositivi per la stampa• stampanti A4 – A3• plotterCIRCE – <strong>IUAV</strong>
StampaHP Photo Smart P1000CIRCE – <strong>IUAV</strong>
StampaHP Desk Jet 1120CCIRCE – <strong>IUAV</strong>
StampaHP Desk Jet 895CCIRCE – <strong>IUAV</strong>
StampaHP DesignJet 1055CMCIRCE – <strong>IUAV</strong>
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