1 | PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA MADRE Y MAESTRA |
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4 | **FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA** |
5 | **ESCUELA DE SISTEMAS Y TELECOMUNICACIONES** |
8 | *Compresion de imagen y video* |
9 | **PRESENTADO POR:** |
10 | *OSCAR JOSUE RODRIGUEZ BLANCO* |
13 | *ING. PABLO RODRIGUEZ* |
14 | **FECHA DE ENTREGA:** |
15 | *LUNES, 13 DE MAYO DEL 2019* |
16 | **SANTIAGO DE LOS CABALLEROS, REPÚBLICA DOMINICANA** |
31 La maravilla de la digitalizacion nos ha traído el gran beneficio de poder tener imágenes, vídeos, aplicaciones, texto y audio en grandes volúmenes y con muy alta calidad, algo que definitivamente ha sido un gran paso en todas estas áreas, pero al parecer nuestra capacidad de transmitir datos ha crecido a un paso un poco mas lento que nuestra capacidad de crear estos datos, por lo que nos hemos tenido que poner un poco creativos en la forma de almacenar y enviar dichos datos. debido a este problema existe un área de la computación que se dedica exclusivamente a la compresión y descompresión de datos mediante métodos matemáticos, esto nos ha permitido poder trabajar de mejor forma con todos estos grandes volúmenes de datos.
33 La compresión se basa en fundamentalmente encontrar patrones o repeticiones que explotar dentro de los datos para ser comprimidos, como por ejemplo convertir `JJJJJJJJ` en simplemente `8J`, algo que nos ahorra una cantidad enorme de datos.
35 Toda compresión se divide en dos grupos fundamentales:
37 + Compresión con perdidas
38 + Compresión sin perdidas
40 Este es un concepto simple de seguir, el primero significa que obtendremos los datos idénticos a los originales al descomprimir, mientras el segundo significa que tendremos un conjunto de datos que se va parecer al original, pero definitivamente vamos a perder información de la que antes teníamos.
42 Para llegar a esos tipos de compresión debemos tener en cuenta (también lo veremos mas adelante) que hay tres tipos de datos que existen en cualquier mensaje y que son:
44 + Información básica: Es la información que necesita ser enviada para poder reconstruir la senal.
45 + Informacion irrelevante: informacion que no es necesaria para y que por tanto no aporta informacion, un ejemplo serian las frecuencias por encima de 20KHz para una conversacion.
46 + informacion redundante: Informacion que puede ser predecible o es repetitiva.
48 Una de las "advertencias" que solemos recibir al hablar de esto que es recomendable que no se envien cosas comprimidas con perdidas a traves de protocolos con perdida como UDP.
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52 > Extraida en alta calidad de https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ce/Quality_comparison_jpg_vs_saveforweb.jpg/800px-Quality_comparison_jpg_vs_saveforweb.jpg
54 Esta imagen es una buena comparativa de multiples compresiones y como se ven, ademas de comprara con el size de los archivos de las distintas imagenes y puede darnos una buena idea de como afecta la compresion a las imagenes,
56 ## Compresión de imagen
58 Como con todos los otros datos tenemos compresion con perdida y compresion sin perdida, en las imagenes tenemos los siguientes conjuntos de tecnicas en cada grupo:
62 + [ ] Codificacion predictiva con perdidas
63 + [ ] Codificacion de la transformada
67 + [ ] Codificacion de longitud variable ~~Huffman~~
68 + [ ] Codificacion en planos de bits: decomposicion y RLE
69 + [ ] Fundamentos de LZW y CCYTT
70 + [ ] Codificacion predictiva sin perdidas
72 ### Formatos de imagen
74 #### TIFF (Tagged Image File Format)
76 Es un formato muy flexible y se puede usar con o sin perdida. los detalles del algoritmo de almacenamiento de la imagen se incluyen como parte del fichero. Normalmente se utiliza para el almacenamiento de imagenes sin ninguna compresion.
80 Es tambien un formato de almacenamiento sin perdida, pero al contrario que con TIFF si se usa para imagenes comprimidas, pero al ser una compresion sin perdida entonces siempre conseguimos la calidad original
84 GIF sirve para almacenar imagenes o animaciones con una compresion de pocas perdidas, pues al solo utilizar 256 colores puede comprimir mucho, pero no son 256 colores especificos, sino que elige los 256 colores mas utilizados en la imagen y tutiliza otros metodos mas para conseguir colores lo mas parecidos posibles a la imagen original y tener una version lo mas cercana al ojo humano posible. Ademas de esto tambien comprime las areas del mismo color mediante codigo de secuencias. por lo que al fin y al cabo si se tiene una compresion fuerte y con perdidas que puede hacer que la calidad de la imagen baje drasticamente, pero tambien asi mismo baja el peso de la misma.
88 Es el metodo de compresion mas adecuados para imagenes que tengan tonoscontinuos muy similares que contienen muchos colores, este metodo nos permite diferentes niveles de compresion y en los niveles de compresion menor es muy dificil de diferenciarla de las imagenes originales.
90 ### RAW ~~BMP PSP PSD ...~~
92 Son todos formatos de imagen no comprimida que tienen factores menores a los de TIFF, pero estos no son estandares sino que dependen de la marca, lo que los hace un poco mas dificiles de manejar. en el caso de BMP es de microsoft, PSP Paint Shop Pro, PSD Photoshop, XCF Gimp.
94 ## Compresión de vídeo
96 El video se puede comprimir de dos formas basicas, pero es importante decir que normalmente se utiliza una compresion que es una mezcla de ambas tecnicas ya que suele ser lo que da los mejores resultaods.
98 Existe la compresion cuadro a cuadro o compresion espacial de imagenes, para esto se aplican las mismas tecnicas de compresion de imagenes a cada una de las imagenes de los cuadros del video, esto consigue ena gran compresion con una calidad muy parecida a la original en dependencia del tipo de metodo que se este utilizando, esto es algo que siempre hay que tener muy en cuenta.
100 ### Compresión cuadro a cuadro
102 Estas ya han sido explicadas a fondo en la sección anterior, pero es bueno recordar que normalmente no se utiliza esta técnica por si sola y que se suele aplicar con algoritmos un poco diferentes, ya que es necesario un algoritmo que pueda aprovechar mejor los baches de imágenes, ademas es común notar que esto se aplique luego de aplicar las otras técnicas en el caso del almacenamiento del video, pero no siempre es así si es para el stream.
104 ### Compresión continua
106 Para poder entender esto necesitamos comprender que si bien una imagen es un arreglo bidimensional de pixeles y un video se puede ver como un set de imagenes, tambien podemos ver los video como un arreglo tridimensional de pixeles, donde tenemos el ancho, alto y tiempo como dimensiones y si aplicamos las tecnicas que vimos antes a un arreglo tridimensional entonces podriamos tener la idea de juntar los pixeles que se replican en el tiempo imagen tras imagen y comprimirlos. esto es justamente la forma en que se hace.
108 Tanto en la compresion propuesta por la ITU T como la MPEG se atienden los siguientes tipos de imagenes:
110 + I: codificadas por si mismas
114 Basicamente lo que se hace aca es que tenemos unas imagenes que se decodifican del JPEG que son las `I` y estas son simplemente imagenes referencias de las cuales se hace un mapa de movimiento de bloques, para revidar a donde se movieron los bloques que habian en ellas, luegop estan las imagenes `P` que se decodifican de otra imagen anterior~~o posterior~~ p o i, y por ultimo las imagenes `B` que se decodifican de una imagen anterior y de una posterior. Tambien es posible que algunos bloques individuales sean tipo I para evitar ciertos errores cuando hay ya muchos bloques predichos.
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120 ### Formatos de vídeo
projects / dotfiles / .git / blob