Paulo Sérgio Rodrigues PEL205 Compressão JPEG Paulo Sérgio Rodrigues PEL205

Compressão JPEG JPEG é o anacrônico para Joint Photographic Experts Group Baseia-se nos seguintes passos: Compressão Quantização com a matriz de normalização Da JPEG Subdivisão da Imagem em blocos de 8 x 8 pixels Cálculo de DCT Codificação baseada no tamanho das variáveis Composição da Imagem usando os em blocos de 8 x 8 pixels Descompressão Desquantização com a matriz de normalização Da JPEG Decodificação baseada no tamanho das variáveis Cálculo DCT Inversa

Transformada Discreta de Cosseno

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

Compressão JPEG Compressão: Passo 2, Cálculo da DCT em cada Bloco Exemplo de Bloco 8 x 8 55 52 61 66 70 64 73 63 59 90 109 85 69 72 62 68 113 144 104 58 71 122 154 106 67 126 88 79 65 60 77 75 83 87 76 78 94

Compressão JPEG Compressão: Passo 2, Cálculo da DCT em cada Bloco Shift de -128 -76 -73 -67 -62 -58 -64 -55 -65 -69 -38 -19 -43 -59 -56 -66 -60 -15 16 -24 -70 -57 -6 26 -22 -61 -2 -40 -49 -63 -68 -51 -53 -45 -41 -52 -50 -34

Compressão JPEG Compressão: Passo 2, Cálculo da DCT em cada Bloco -415 -29 -62 25 55 -20 -1 3 7 -21 9 11 -7 -6 6 -46 8 77 -25 -30 10 -5 -50 13 35 -15 -9 -8 -13 -2 1 -4 -10 -3 2

Compressão JPEG Compressão: Passo 3, Quantização Matriz de Normalização JPEG

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 correspondente é Z(0,0) = 16. Sendo assim, o cálculo do novo valor, quantizado, será:

Compressão JPEG Compressão: Passo 3, Quantização O principal resultado da quantização é a geração de uma matriz esparssa -26 -3 -6 2 1 -2 -4 5 -1

Compressão JPEG Compressão: Passo 3, Quantização O que permite algum tipo de codificação eficiente: -26 -3 -6 2 1 -2 -4 5 -1 [-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% de Compressão no Bloco

Descompressão JPEG Compressão: Passo 1, Descodificação -26 -3 -6 2 1 -2 -4 5 -1 [-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]

Descompressão JPEG Compressão: Passo 2, Desquantização A desquantização pode ser obtida pela inversa: -416 -33 -60 32 48 12 -24 -56 -42 13 80 -40 17 44 -29 18

Descompressão JPEG Compressão: Passo 3, cálculo da DCT Infersa -70 -64 -61 -69 -66 -58 -50 -72 -73 -39 -30 -40 -54 -59 -68 -78 -9 13 -12 -48 -77 -57 22 -13 -51 -60 -75 -23 -44 -63 -56 -52 -71 -45 -67 -35 -47

Descompressão JPEG Compressão: Passo 4, Shifting de 128 58 64 67 59 62 70 78 56 55 89 98 88 74 69 60 50 119 141 116 80 51 71 128 149 115 77 68 53 105 84 65 72 76 57 75 83 61 93 81

Descompressão JPEG Diferença entre a Imagem (Bloco) original e o descomprimido -6 -9 2 11 -1 -5 7 4 1 -3 3 9 -2 -12 -14 -4 -7 8 5 6 10 < 1% de erro