Nenhum dado é perdido durante o processo de compressão. Preserva todas as informações que permitirão a reconstrução exata da imagem. Reversível.

Transcrição

1 Compressão sem Perda Explora a redundância entre pixels na codificação. Nenhum dado é perdido durante o processo de compressão. Preserva todas as informações que permitirão a reconstrução exata da imagem. Reversível. Exemplos: RLE (Run Lenght Encoding), LZ (Lempel Ziv), LZW (Lempel Ziv Wech), algoritmo de Huffman (usadas nos formatos: PCX, PNG, GIF, TIFF). Run Length Encoding (RLE) Baseada na representação de cada linha de uma imagem por seqüências que descrevam trechos de pixels contínuos no mesmo tom. Na compressão por pixels consecutivos iguais (RLE), o número de pixels iguais e a cor destes são os valores a serem codificados e armazenados. Exemplo: Uma string de caracteres (supondo 1 byte para cada letra) AAAAAXXXXXXEEEE 5A6X4E 15 caracteres = 15 bytes 6 caracteres = 6 bytes Redução: (15-6)/15 = 9/15 = 3/5 = 0,6 = 60% Porém, outra string: CORRETO 1C1O2R1E1T1O 7 bytes 12 bytes (gastamos mais bytes que antes) Funciona bem quando temos imagens com grandes áreas de mesma cor (documento scaneado = muito papel e pouca tinta), mas não funciona quando as imagens são muito irregulares (paisagem complexa). Neste exemplo acima, supondo um byte para cada valor de pixel, de 28 bytes para 22, uma economia de (28-22)/28 = 6/28 = 21%

2 Imagens: podemos varrer os pixels de diferentes formas, muitas vezes produzindo diferentes reduções:

3 Idéia geral:

4 A contagem de repetições pode em feita em 3 níveis, a escolher: bit, byte, pixel. Uma possibilidade para a representação seria a seguinte, dependendo do nível em que se contam as repetições: BIT Usamos um byte para cada bit. O bit mais significativo (7) é o valor, e os 7 menos significativos (0-6) representam a quantidade a repetir (menos um). (máximo = 128, ou valor 127 nesses 7 bits.) 0 ou 1 quantidade BYTE Usamos dois bytes. No menos significativo o valor a ser repetido, e no mais significativo usamos os 7 bits menos significativo para quantidade a repetir (máximo = 128 repetições) e o bit mais significativo serve para indicar (valor = 1) que se trata de uma repetição (run). 1 0 a 127 valor do byte Se o valor do bit indicador for zero, significa que não temos repetição de valores, os seis bits anteriores dizem quanto (máximo 128) bytes seguintes devem ser copiados sem repetição. 0 0 a 127 valor1 valor2... valor n PIXEL Usamos um byte para a quantidade (máximo = 256 repetições), seguido de 3 bytes com valores RGB. 0 a a 255 Red 0 a 255 Green 0 a 255 Blue

5 Veja abaixo: Outra possibilidade existe para ao usarmos 3 bytes para representar uma corrida (run), ao invés de dois (cnt,valor) como visto acima. Usamos o primeiro byte como flag para indicar que os próximos dois bytes são o contador e o valor a repetir. Por exemplo, se o 1º byte for 255, os dois seguintes são contador e valor, caso contrário o byte é o valor que deve ser considerado uma só vez. Veja abaixo:

6 Outra possibilidade é a replicação de linhas também ser codificada. Isto é, se uma imagem tem várias linhas (ou colunas) sucessivas e idênticas, podemos codificar essa linha uma única vez e depois dizer quantas vezes essa linha se repete na imagem. Por exemplo, supondo uma linha na imagem com 640 pixels, todos de mesmo tom de cinza. Usando, como visto acima, 2 bytes, podemos registrar até 128 repetições. Se temos 640, precisamos indicar essa repetição 5 vezes, o que nos faz usar 10 bytes. Se a imagem tiver as primeiras 100 linhas iguais, usaremos 100x10 = 1000 bytes nessa representação. Se usarmos após o código um único byte zerado para indicar cada nova repetição, colocaríamos mais 99 bytes e teríamos então 109 bytes e não os 1000 anteriores. Ainda, se usarmos 2 bytes ao final para indicar quanta vezes a linha se repete, Onde o primeiro byte é zerado para indicar repetição de linha, e o seguinte é o contador, usarias apenas mais 2 bytes além dos 10. Seriam 12 bytes apenas para representar os 640x100 =64000 originais na imagem. Que tal?

7 Exemplo de rotinas em Java public class EncodeRLE { public static String encode(string src) { /* Retorna string codiocada de src */ String dest = ""; int rlen; int[] count = new int[100]; int len = src.length(); int i, j = 0, k; /* varre string */ for (i = 0; i < len; i++) { /* Copia caractere */ dest += src.charat(i); 1)) { /* Conta ocorrencias */ rlen = 1; while ((i + 1) < len && src.charat(i) == src.charat(i + rlen++; i++; dest += Integer.toString(rLen); return dest; public static void main(string[] args) { // TODO code application logic here String code = EncodeRLE.encode("geeksForgeeks"); System.out.println(code);