Representação da Informação Imagem e Vídeo

Transcrição

1 Representação da Informação Imagem e Vídeo José Gustavo de Souza Paiva Gráficos Pixels Bitmaps Mídia Imagem 1

2 Mídia Imagem Cores O olho humano vê uma única cor quando três cores primárias são apresentadas simultaneamente Campo visual humano matriz 3000X3000 pixels Componentes Aditivas partem do preto e vão caminhando em direção ao branco a medida que as cores componentes são acrescentadas Display Componentes Subtrativas partem do branco e caminham em direção ao preto a medida que as componentes são acrescentadas Impressão Mídia Imagem 2

3 Mídia Imagem Profundidade de cor Descreve o número de bits usado para representar a cor de um pixel em uma imagem Também conhecido como bits por pixel (bpp) Altas profundidades de cor produzem um intervalo maior de cores distintas Direct Color A medida em que a quantidade de bits cresce, o número de cores possíveis torna a utilização de um mapeamento impraticável Para profundidades altas de cores, o valor da cor representa diretamente uma porção relativa de vermelho, verde e azul HighColor (15 ou 16 bits) 5 bits por cor TrueColor (24 bits) cada cor de 0 a 255 Mídia Imagem 3

4 Mídia Imagem Representações de imagens em computadores Imagens rasterizadas Imagens vetoriais Imagens Rasterizadas As imagens são formadas por um conjunto muito grande de pontos (pixels) A cada pixel corresponde uma cor (três números RGB) Quando se trabalha com imagens rasterizadas, criam-se grupos de pixels, e não objetos ou formas As imagens rasterizadas são adequadas ao trabalho com imagens de tons contínuos, tais como fotografias ou imagens criadas em programas de pintura Uma vez que as imagens rasterizadas dependem da resolução (número de pixels na horizontal e vertical), podem aparecer com irregularidades nos contornos e perder detalhe quando forem rasterizadas num scanner ou criadas a uma baixa resolução 4

5 Imagens Rasterizadas Imagens Rasterizadas 5

6 Imagens Vetoriais Em vez de se armazenar os pixels, guarda-se uma descrição do gráfico/imagem Essa descrição é feita através de vetores Os vetores são definidos matematicamente como uma série de pontos unidos por linhas Cada vetor é uma entidade independente com propriedades como cor, forma, contorno, tamanho e posição na tela, incluídas na sua definição Assim, é possível alterar tamanho, cor forma, etc., sem que a imagem perca a resolução e a qualidade original Imagens Vetoriais 6

7 Compressão de Imagem Objetivo reduzir a redundância dos dados, de forma a armazenar ou transmitir as mesmas informações de forma eficiente O tipo de compressão aplicado pode ser de dois tipos Compressão sem perda de dados fotografias profissionais, radiografias. Exemplos: GIF e TIFF Compressão com perda de dados portabilidade e a redução da imagem mais importantes que a qualidade Máquinas fotográficas digitais em geral: gravam mais informação do que o olho humano detecta: JPEG usa este tipo de compressão em imagens Compressão de Imagens Exemplo: Redundância Psicovisual 7

8 Exemplo de formato: BMP Formato de imagens mais "puro Não usa nenhum tipo de compressão e, por isso, a qualidade de imagem é a melhor possível Justamente por não usar nenhuma compressão, o tamanho do arquivo fica mais extenso Exemplo uma imagem 1024x768 com 16 milhões de cores terá 2,36 MB O tamanho de uma imagem Bmp pode ser calculado usando-se a seguinte fórmula Número de pontos horizontais X número de pontos verticais X bits de cor / 8 (bytes) Em "bits de cor 24 representa imagens com 16 milhões de cores simultâneas 16 representa imagens com cores simultâneas 8 representa imagens com 256 cores simultâneas 4 representa imagens com 16 cores simultâneas Mídia Vídeo Vídeo conjunto de imagens exibidas sequencialmente em uma velocidade relativamente rápida Câmera é utilizada para capturar imagens e montar os vídeos Persistência da Visão Taxa de quadros (frame rate) quantidade de imagens exibidas por segundo em um filme Exigências Maior ou igual a 25 quadros/segundo Taxa de atualização suficiente 8

9 Mídia Vídeo Mídia Vídeo Para 1 minuto de vídeo e áudio serão transmitidos 1,68 Gb Para 30 minutos de vídeo e áudio serão transmitidos 50,4 Gb Solução Compactação 9

10 Compressão de Vídeo Digital As técnicas de compressão de vídeos digitais baseiam-se na alta redundância espacial e temporal (também chamada de correlação temporal) dessa mídia Isso se deve ao fato de que, geralmente, os quadros de um vídeo não sofrem mudanças bruscas entre si Para a compressão de vídeo, tanto a redundância temporal quanto a redundância espacial podem ser removidas e uma alta taxa de compressão pode ser obtida Exemplo 10

11 Exemplo Referências Wikipédia NETO, J. F., Compressão Sem Perdas de Imagens Digitais, Coord. de Pós-Grad. em Informática - Universidade Tiradentes - Campus II - Aracaju-Se,1999 Clube do Hardware, Formatos de Arquivos Gráficos, Visão Computacional, José Luís Sobral, 2003 Comitê JPEG OLIVEIRA, J. C., Sistemas Multimidia, Instituto Militar de Engenharia 11

12 Referências Jauvane C. de Oliveira, Sistemas Multimídia, Ph.D.,Instituto Militar de Engenharia Wikipédia Zorzo, Introdução, Características e Exigências dos Dados Multimídia, Grupo de Sistemas Distribuídos e Redes (GSDR), Departamento de Computação,UFSCar Willrich, R, Dados Multimídia, capítulos 2 e 3 MPEG Homepage Ações Integradas sobre o sentido da audição O bitrate dos vídeos Qualidade de Imagem 12