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Codificare un immagine

Per codificare un’immagine è possibile memorizzare il colore di ogni singolo bit oppure codificare i bit dell’immagine mediante una tavolozza di colori (detta palette), per poi codificare i bit dell’immagine in riferimento al colore della tavolozza.
Utilizzando la palette si risparmiano numerosi byte nella memorizzazione dell’immagine, ma oltre all’immagine si deve memorizzare anche la palette con i colori utilizzati.
Per le immagini a colori è abbastanza semplice effettuare il calcolo della dimensione di memoria occupata:
- Codificando i singoli bit e utilizzando 256 colori, quindi un solo byte per pixel, l’occupazione è la medesima di un immagine a 256 toni di grigio, ma se si aumentasse il numero di colori portandoli a 64.000 si ottiene il doppio, ovvero 600 Kb, e per un’immagine true color la dimensione diventa di 900 Kb.

- Utilizzando invece una palette di 256 colori in true color si utilizzano 3 byte per definire ogni colore della palette e 8 bit per codificare ogni pixel, quindi si otterrà per un’immagine di 640 * 480 pixel una dimensione di circa 300 Kb.

Osservando bene ci si può rendere conto di quanto sia notevole il risparmio di memoria nonostante ci sia lo stesso numero di colori per pixel in caso di utilizzo di una palette di colori.

Per ridurre l’occupazione di memoria si sono sviluppati formati compressi in grado di ridurre notevolmente il numero di Kbyte utilizzati dalle immagini.
Ci sono due metodi fondamentali di compressione:
- Lossless: senza perdita di informazione;
- Lossy: con perdita di informazione, ed è il più utilizzato.

Il primo metodo si applica a qualunque tipo di informazione rappresentata in binario e si basa sul riconoscimento delle sequenze di bit che si ripetono con maggiori e minori frequenze: le sequenze più frequenti vengono sostituite con codifiche più corte appositamente codificate, in modo da risparmiare spazio. Questo metodo viene applicato nei compressori WinZip, WinRar e nella rappresentazione delle immagini in formato GIF.
Il secondo metodo si applica di solito a dati multimediali, in quanto sfrutta le caratteristiche della biologia dei sistemi sensoriali umani, al fine di ridurre le dimensioni della sua rappresentazione binaria, mantenendo comunque una qualità accettabile. Questo metodo viene applicato con il formato JPEG che sfrutta questa tecnica, e serve per visualizzare immagini con più di 256 colori, o di considerevoli dimensioni.

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