Compression d'Image

La première source multimédia à être codé fut les images. Le nombre d'algortihme de codage est lui aussi très impressionnant.
Dans cette partie, on ne va s'attarder qu'à parler que des plus connus.




Codage RLE R.L.E. ou Run Length Encoding
Cette technique consiste à repérer et à éliminer la redondance des données. Une image contient souvent des surfaces de couleurs identiques, il est donc plus efficace de coder cette couleur et sa répétition que de coder unitairement chaque point. Par exemple la séquence '' 4444444 '' est remplacée par '' 4/7 ''.
Ce codage appelé RLE '' Run Length Encoding '' est intéressant pour des données comportant peu de valeurs différentes et de longues séquences. Par contre il est moins interressant pour des données textuelles ou de type images photographiques.

Le gros inconvenient pour cet algorithme est que s'il y a beaucoup de changement dans une image, le fichier compressé se montrera plus gros que le fichier d'origine. Pour pallier à ce problème, l'algortihme RLC a été inventé.
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Codage RLC R.L.C. ou Run Length Coding
Le R.L.C. est considérée comme l'un des plus simple algorithme de compression. Son principe consiste à compter le nombre de caractères identiques successifs et à transformer cette succession en indiquant le nombre de répétitions de l'information à répéter ainsi qu'un caractère spécial informant de la présence d'une répétition.

Cette méthode n'a d'intérêt que pour les fichiers contenant souvent des répétitions de plus de trois caractères.
Exemple Sinon elle peut même augmenter la taille du fichier source.

Ex :
AAABBREEEGGG = 12 octets
#3A#2BR#3E#3G = 13 octets => inutile

0000001111100000 = 16 octets
#60#51#50 = 9 octets
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Codage GIF G.I.F. ou Graphics Interchange Format
Le format d'échange graphique GIF a été mis au point par Compuserve pour afficher des images compressées sur son propre service.

Il en existe deux versions : GIF87a (de 1987) et GIF89a (de 1989), cette dernière ajoutant la possibilité de définir comme transparentes une ou plusieurs couleurs.

Dans le principe, GIF compresse chaque ligne horizontale de pixels en notant les changements de couleurs. Par conséquent, moins il y a de changements, plus le nombre d'informations est réduit et plus le fichier graphique est léger. Pour une compression GIF optimale, il faut donc minimiser les variations de couleur dans l'image. Le format GIF est parfaitement adapté aux aplats colorés.

GIF fonctionne avec les 256 couleurs de la palette RVB (rouge, vert, bleu). La première étape de la compression est la réduction des couleurs (passage de l'image en couleurs indexées). Le nombre des couleurs choisies influe directement sur le poids du fichier et sur la qualité de l'image. Ainsi, moins il y a de couleurs, plus il y a de chances de voir apparaître des grandes "plaques", si caractéristiques d'un GIF très compressé.
Exemple

 
Dégradé vertical - 6 K   Dégradé horizontal - 8 K


On voit bien avec cet exemple la difference de taille pour une image simple, ce qui illustre parfaitement le shéma de foncitonnement de cet algorithme.
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Codage JPEG J.P.E.G. ou Joint Photographic Expert Group
Ce nom provient du groupe dexperts internationaux qui a établi, en 1991, la norme que nous utilisons actuellement. En fait, la DCT (Discret Cosin Transform) qui est au coeur de la méthode a été proposée en 1974 par le professeur Rao de luniversité du Texas en 1974.
La norme JPEG de 91 décrit le format des données compressées et le schéma de codage et de décodage. Les algorithmes de compression sont proposés mais nont pas de valeur normative.

Voyons dabord le schéma de principe :


Ceci revient en fait à :
1. On découpe l'image en petits carrés de 8x8 pixels.
2. On recherche les fréquences composants chacun de ces carrés. On ne conserve qu'une partie de ces fréquences (plus ou moins selon la qualité d'image voulue) == DCT
3. En plus, on recherche plusieurs carrés qui ont des gammes de fréquences proches == quantification
4. On utilse un codage de Huffman pour terminer la compression == codage statistique

A noter ici que le codage JPEG est le plus utilisé aujourd'hui de par le monde.
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