Formatos Imagem. Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores Computação Gráfica. Apontamentos CG Edward Angel, Sec. 8.

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1 Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores Computação Gráfica Formatos Imagem Apontamentos CG Edward Angel, Sec. 8.2

2 Siglas DIB: Device Independent Bitmap windows BMP: Windows Bitmap GIF: Graphics Interchange Format PNG: Portable Network Graphics JFIF: JPEG File Interchange Format

3 LEIC CG Formatos de Imagem Conceitos Genéricos

4 Representação Directa Para cada pixel Representar valor do canal correspondente Triplos <R,G,B> Máxima Fiabilidade Depende apenas da profundidade da cor Requisitos de memória elevados Corpo docente de Computação Representação Gráfica / CG&M / DEI / IST / UTL Imagem

5 Representação por Mapa de Cores Pixéis representados por índice de cor em vez de 3 componentes de cor Ficheiros de menor dimensão Bom até 256 cores Inviável para mais do que 256 cores Representação Mapa de cores Imagem

6 Compressão de Imagem Reduz o tamanho da imagem Dois tipos Com perda JPEG: Joint Photographic Experts Group (ISO ) 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)

7 Entrelaçamento (1/3) Codificação permite visualização mais rápida Também conhecido como Codificação progressiva Pode ser usado em diversos formatos GIF Armazena as linhas intercaladas 0, 8, 16,... / 4,12,... / 2, 6, 10, 14,... / 1, 3, 5, 7, 9,... PNG Algoritmo Adam7 Imagem dividida em 7 sub-imagens JPEG Usa padrão 8x8 para armazenar a imagem Algoritmo Progressivo Usa os coeficientes da Transformada do Co-seno Complexo, mas eficiente

8 Entrelaçamento (2/3) ADAM7 GIF

9 PNG GIF 1/4 1/2 Completa! 1/8 1/64 1/32 1/16

10 Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores Computação Gráfica Computação Gráfica Formatos de Imagem

11 Número Mágico (Magic Number) Usado para identificar formatos de ficheiros Apareceu pela 1ª vez na versão 7 do UNIX (1979) Para identificar executáveis Um conjunto de bits no início do ficheiro Exemplos: PDF: (%PDF) MS-OFFICE DOC: D0 CF 11 E0 ( docfile0 ) Classes JAVA compiladas: CA FE BA BE ( cafe babe )

12 Número Mágico (Magic Number) No caso dos ficheiros de imagem PBM: P4 [em ASCII] BPM: 42 4D (BM) GIF: (GIF8) PNG: E 47 ( PNG) JPEG/JFIF: FF D8 FF E0 TIFF Big endian (motorola): 4D 4D 00 2A (MM *) Little endian (intel): A 00 (II* )

13 Formato DIB (BMP) (1/2) Cores: 2, 16, 256 e Modelo de cor: RGB Compressão: RLE 4 e RLE 8 Mapa de cores: só com 2, 16 e 256 cores , cores, 1,37 Mb Entrelaçamento: não suporta Transparência: não suporta RLE , 251 cores, 530 kb

14 Formato DIB (BMP) (2/2) Vantagens Cores reais Múltiplos subtipos para diferentes tipos de imagem Desvantagens Ficheiros de grande tamanho Compressão limitada a subtipos Compressão inadequada Para imagens de qualidade fotográfica Porquê?

15 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 , 144 cores, 94 kb Entrelaçamento: Opcional, por linhas Transparência: uma cor , 255 cores, 57 kb

16 Formato GIF (2/3) Vantagens Canal de dados GIFs animados Ficheiros de pequeno tamanho Desvantagens Limite de 256 cores Formato e algoritmo de compressão proprietários Impróprio para imagens de qualidade fotográfica Transparência de uma única cor

17 Formato GIF (3/3) Limite de 256 cores

18 Formato PNG (1/2) Cores: 2, 4, 16, 256, e 2 48 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

19 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

20 Formato JFIF (JPEG) (1/2) Cores: Modelo de cor YCbCr Compressão: JPEG (com perda) Mapa de cores: não suporta , cores, 68,9 kb Entrelaçamento: não suporta Transparência: não suporta , cores, 60,9 kb

21 Formato JFIF (JPEG) (2/2) Vantagens Recomendado para imagens de qualidade fotográfica Algoritmos de compressão normalizados Desvantagens Há sempre perda (mas a visão não detecta) Impróprio para imagens com variações súbitas de cor Original JPEG

22 Artefactos JFIF (JPEG) JPEG Original

23 Degradação Progressiva em JFIF Escala de qualidade 1 (mín.) 100 (máx.)

24 LEIC CG Formatos de Imagem Considerações sobre o uso

25 Imagem de Qualidade Fotográfica Exemplo de Imagem 512 x 512 pixéis cores

26 Imagem Fotográfica Dimensão de Imagem MS Photo Editor Paint Shop Pro Adobe Photoshop DIB/BMP GIF normal entrelaçado (136) (256) (256) (256) (256) PNG normal entrelaçado JFIF máx. méd. mín ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Comprimento em bytes (número de cores)

27 Imagem de um Gráfico Simples Exemplo de Imagem 717 x cores

28 Gráfico Simples Dimensão de Imagem MS Photo Editor Paint Shop Pro Adobe Photoshop DIB/BMP GIF normal entrelaçado (18) PNG normal entrelaçado red. 256 cores (18) (18) JFIF máx. méd. mín (111) (27.550) (29.756) (2.764) (28.097) (30.223) (444) (21.443) (26.423) Comprimento em bytes (número de cores)

29 Formatos de Imagem Considerações Usar GIF se número de cores for pequeno (<256) Considerar o formato PNG para estes casos e para outros se a imagem não for de qualidade fotográfica Usar JPEG/JFIF sempre que a imagem seja de qualidade fotográfica apresente tons contínuos Imagens JPEG/JFIF Guardar imagem original sem perda ou com pouca perda Reduzir tamanho antes de comprimir com perda

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