compressão jpeg
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Compressão JPEG. Paulo Sérgio Rodrigues PEL205. JPEG é o anacrônico para Joint Photographic Experts Group. Baseia-se nos seguintes passos:. Compressão JPEG. Compressão. Quantização com a matriz de normalização Da JPEG. Subdivisão da Imagem em blocos de 8 x 8 pixels. Cálculo de DCT. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ComputerVision
Compressão JPEG
Paulo Sérgio RodriguesPEL205
ComputerVision Compressão JPEG
JPEG é o anacrônico para Joint Photographic Experts Group
Baseia-se nos seguintes passos:
Subdivisão da Imagem em blocos de 8 x 8 pixels
Quantização com a matriz de normalizaçãoDa JPEG
Cálculo de DCT
Codificação baseadano tamanho das variáveis
Compressão
Decodificação baseadano tamanho das variáveis
Desquantização com a matriz de normalizaçãoDa JPEG
Cálculo DCT Inversa
Composição da Imagem usando os em blocos de 8 x 8 pixels Descompressão
ComputerVision
Transformada Discreta de Cosseno
1212
0)(
2
)12(cos
2
)12(cos)()(),(),(
2
)12(cos
2
)12(cos)()(),(),(
1
1
0
1
0
1
0
1
0
,...,n-, for u n
for u u
n
vy
n
uxvuvuTyxg
n
vy
n
uxvuyxgvuT
n
n
x
n
y
n
x
n
y
ComputerVision Compressão JPEG
Compressão: Passo 1, subdivisão da Imagem em Blocos de 8 x 8 pixels
8 x 8 8 x 8 8 x 8 8 x 8
8 x 8 8 x 8 8 x 8 8 x 8
8 x 8 8 x 8 8 x 8 8 x 8
ComputerVision Compressão JPEG
Compressão: Passo 2, Cálculo da DCT em cada Bloco
Exemplo de Bloco 8 x 8
55 52 61 66 70 61 64 73
63 59 66 90 109 85 69 72
62 59 68 113 144 104 66 73
63 58 71 122 154 106 70 69
67 61 68 104 126 88 68 70
79 65 60 70 77 68 58 75
85 71 64 59 55 61 65 83
87 79 69 68 65 76 78 94
ComputerVision Compressão JPEG
Compressão: Passo 2, Cálculo da DCT em cada Bloco
Shift de -128
-76 -73 -67 -62 -58 -67 -64 -55
-65 -69 -62 -38 -19 -43 -59 -56
-66 -69 -60 -15 16 -24 -62 -55
-65 -70 -57 -6 26 -22 -58 -59
-61 -67 -60 -24 -2 -40 -60 -58
-49 -63 -68 -58 -51 -65 -70 -53
-43 -57 -64 -69 -73 -67 -63 -45
-41 -49 -59 -60 -63 -52 -50 -34
ComputerVision Compressão JPEG
Compressão: Passo 2, Cálculo da DCT em cada Bloco
-415 -29 -62 25 55 -20 -1 3
7 -21 -62 9 11 -7 -6 6
-46 8 77 -25 -30 10 7 -5
-50 13 35 -15 -9 6 0 3
11 -8 -13 -2 -1 1 -4 1
-10 1 3 -3 -1 0 2 -1
-4 -1 2 -1 2 -3 1 -2
-1 -1 -1 -2 -1 -1 0 -1
ComputerVision Compressão JPEG
Compressão: Passo 3, Quantização
Matriz de Normalização JPEG
ComputerVision Compressão JPEG
Compressão: Passo 3, Quantização
Suponha que um coeficiente DCT encontrado seja: T(0,0) = -415,
De acordo com a matriz de quantização JPEG, o valor correspondenteé Z(0,0) = 16.
Sendo assim, o cálculo do novo valor, quantizado, será:
2616
415
)0,0(
)0,0(0,0ˆ
round
Z
TroundT
ComputerVision Compressão JPEG
Compressão: Passo 3, Quantização
O principal resultado da quantização é a geração de uma matriz esparssa
-26 -3 -6 2 2 0 0 0
1 -2 -4 0 0 0 0 0
-3 1 5 -1 0 0 0 0
-4 1 2 -1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
ComputerVision Compressão JPEG
Compressão: Passo 3, Quantização
O que permite algum tipo de codificação eficiente:
-26 -3 -6 2 2 0 0 0
1 -2 -4 0 0 0 0 0
-3 1 5 -1 0 0 0 0
-4 1 2 -1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
[-26 -3 1 -3 -2 -6 2 -4 1 -4 1 1 5 0 2 0 -1 2 0 0 0 0 -1 -1 EOB]
Mais de 60% deCompressão no Bloco
ComputerVision Descompressão JPEG
Compressão: Passo 1, Descodificação
-26 -3 -6 2 2 0 0 0
1 -2 -4 0 0 0 0 0
-3 1 5 -1 0 0 0 0
-4 1 2 -1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
[-26 -3 1 -3 -2 -6 2 -4 1 -4 1 1 5 0 2 0 -1 2 0 0 0 0 -1 -1 EOB]
ComputerVision Descompressão JPEG
Compressão: Passo 2, Desquantização
-416 -33 -60 32 48 0 0 0
12 -24 -56 0 0 0 0 0
-42 13 80 -24 -40 0 0 0
-56 17 44 -29 0 0 0 0
18 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
A desquantização pode ser obtida pela inversa:
416)16)(26()0,0()0,0(ˆ)0,0( ZTT
ComputerVision Descompressão JPEG
Compressão: Passo 3, cálculo da DCT Infersa
-70 -64 -61 -64 -69 -66 -58 -50
-72 -73 -61 -39 -30 -40 -54 -59
-68 -78 -58 -9 13 -12 -48 -64
-59 -77 -57 0 22 -13 -51 -60
-54 -75 -64 -23 -13 -44 -63 -56
-52 -71 -72 -54 -54 -71 -71 -54
-45 -59 -70 -68 -67 -67 -61 -50
-35 -47 -61 -66 -60 -48 -44 -44
ComputerVision Descompressão JPEG
Compressão: Passo 4, Shifting de 128
58 64 67 64 59 62 70 78
56 55 67 89 98 88 74 69
60 50 70 119 141 116 80 64
69 51 71 128 149 115 77 68
74 53 64 105 115 84 65 72
76 57 56 74 75 57 57 74
83 69 59 60 61 61 67 78
93 81 67 62 69 80 84 84
ComputerVision Descompressão JPEG
Diferença entre a Imagem (Bloco) original e o descomprimido
-6 -9 -6 2 11 -1 -6 -5
7 4 -1 1 11 -3 -5 3
2 9 -2 -6 -3 -12 -14 9
-6 7 0 -4 -5 -9 -7 1
-7 8 4 -1 11 4 3 -2
3 8 4 -4 2 11 1 1
2 2 5 -1 -6 0 -2 5
-6 -2 2 6 -4 -4 -6 10
< 1% de erro