Compresion de imagenes que formato es mejor MrSID, ECW o JPE

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Compresion de imagenes que formato es mejor MrSID, ECW o JPE

Mensaje  3dbu el Lun Ene 24, 2011 11:53 pm

Formato MrSID:
Un nuevo formato ... compresión de imágenes ... suena aburrido, lejano y falto de interés para la mayoría de los profesionales de los GIS. ¿Será un nuevo estándar gubernamental? ¿Un juguete de Microsoft para aumentar su oligopolio? ¿Otro dolor de cabeza profesional para soportar el enésimo formato? Y además ... raster ... ¡cuando todos creemos que los datos importantes son los vectoriales!. La compresión wavelet de imágenes está rompiendo estos tópicos y todo parece indicar que abre una nueva página en el uso de la información geográfica.
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Porque comprimir imágenes raster

La oferta de información geográfica raster está creciendo espectacularmente. Se trata de grandes ficheros, que oscilan entre 4OMB y 100M8, que si se mosaican fácilmente pueden convertirse en ficheros gigantes, de varios GB. Son ortofotomapas a todo color (desde 1 :5.000 a 1 :50.000), topográficos vectoriales rasterizados y también imágenes de satélite a color de alta resolución como por ejemplo IKONOS.

El uso de estos datos se ve frenado por un cuello de botella evidente: la mayoría de usuarios quieren usar los datos en un PC y no están dispuestos ni a adquirir grandes equipos informáticos ni a largos tiempos de espera ante un monitor. La compresión de imágenes es la solución de este cuello de botella, el punto de encuentro entre la demanda del usuario y la oferta de los productores de datos raster. La solución técnica a este problema consiste en reducir notablemente el tamaño de los ficheros, pero preservando al máximo la calidad de los originales para el ojo humano. Concretamente existen dos tipos de soluciones distiritas:

· compresión "lossless", sin pérdida alguna de datos y unos ratios que suelen ser de 2:1 (del 50%),

· compresión "lossy", con pérdida de algunos datos, pero unos ratios espectaculares de 20:1 0 50:1 (del 95% al 98%).

Las limitaciones de .gif, .tiff, .jpeg y los fractales

En 1984 nacía el algoritmo de compresión LZW, pronto hizo fortuna y se convirtió (por su simplicidad y versatilidad) en un estandar de facto muy empleado en formatos como GIF o TIFF. Sin embargo, la compresión LZW tiene dos limitaciones importantes para la información geográfica:

· No es eficiente manejando grandes ficheros, de cientos o miles de MB.

· Ratios de compresión muy inferiores respecto a otros tipos de compresión.

Una alternativa muy usada son los ficheros JPEG, un formato público basado en comprimir sacando el provecho de las limitaciones del ojo humano: menos capaz de apreciar pequeños cambios de color de las entidades pero más capaz de detectar cambios de brillantez de las entidades. Esta técnica divide la imagen en pequeños bloques y dentro de cada uno de ellos aplica el proceso de transformación. Esta técnica es eficaz y espectacular, pero tiene algunos handicaps probados, como:

· El efecto perverso de comprimir en bloques, que genera un "mosaico" dispar entre bloques vecinos (apreciable a simple vista si hacemos varios zooms consecutivos).

· JPEG no es eficaz para imágenes muy grandes, porque tarda tanto en comprimir como en descomprimir.Y porque para ver un JPEG, la CPU debe descrompimirlo totalmente.

· Para alcanzar ratios cercanas a la compresión wa~elet, JPEG acaba degradando de manera sensible la calidad de la imagen.

La compresión basada en fractales ha abierto posibilidades muy interesantes y novedosas para el tratamiento de imágenes, como crear múltiples representaciones de una imagen y conseguir altas velocidades en el manejo de los ficheros. Pero a pesar de sus muchas bondades, en el manejo de información geográfica su principal punto débil son las ligeras variaciones en la precisión geométrica de las entidades, inducidas durante el propio proceso de compresión.

MrSID, formato lossy basado en Wavelets

La idea fundamental de la compresión wavelet es crear un formato multiresolución, multi escala, piramidal: cuando el usuario visualiza la imagen, el formato solamente descromprime selectivamente la parte necesaria que pide el usuario y la cantidad de datos necesarios a la escala requerida. La compresión wavelet se basa también en que el nivel de detalles de una imagen no es constante, siendo mayor en algunas partes (por ejemplo, el centro urbano) y menor en otras (por ejemplo, los bosques).
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Wavelet

Wavelet es una técnica muy utilizada para en tratamiento de señales y compresión de imágenes. En tratamiento de señales los wavelets permiten recuperar señales débiles, con mucho "ruido", como imágenes de Rayos-X o de resonancias magnéticas y limpiarlas sin estropear los píxeles correctosEn imágenes, la compresión wavelet de imágenes funciona descomponiendo la imagen en un conjunto de expresiones matemáticas que el receptor podrá descodificar.

MrSID es el software de compresión wavelet para generar el formato SID, soportado por más de 150 software profesionales y de usuario final. Esta tecnología fue creada en Los Alamos National Laboratory (un centro federal de I+D en los EEUU) y comercializado por Lizardtech Inc (Seattle). MrSID utiliza algoritmos wavelet para comprimir y visualizar imágenes de cualquier tamaño, hasta varios TeraBytes, con ratios que oscilan entre el 95% y el 98%.

Un hito resaltable del formato es una visualización realística e incluso mejorada de las imágenes ("seamless"), basada en la descompresión selectiva discreta (DWT, discrete wavelet transformation) y combinada con suavizados multiescala. Estos elementos también permiten una visualización mucho más rápida y ágil de las imágenes, para usuarios de PC y sin tener que recurrir a un equipo hardware profesional de coste elevado.

Porque MrSID es la carta a los reyes magos... en 6 puntos

· Ver imágenes gigantes, de varias GB, en un PC a una velocidad de fantasía.

· Imágenes comprimidas en un 95% con toda la calidad de los originales.

· Un estandar "horizontal" en software profesionales de GIS, CAD o Fotografía.

· Un formato de consumo para Power Point, Word o Corel Draw.

· Servir a Internet 500 GB de fotos a todo color, pixel de 1 metro ... (como IKONOS) con respuestas inferiores a 5 segundos.

· Un kit SDK gratuito para desarrollo.
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[img=http://www.mappinginteractivo.com/imagenes/art-00/mayo00/art.10/imag4.jpg]
El futuro y la metáfora de los discos duros

El resultado final de todo esto es pulverizar las limitaciones convencionales, tanto en tamaño como en calidad de las imágenes, aumentando sus prestaciones de forma espectacular. Algo más difícil de predecir es lo que va a ocurrir a partir de ahora. Lo que esta claro es que probablemente estamos entrando en una carretera de un solo sentido, sin vuelta atrás: dentro de algunos meses ningún usuario querrá renunciar a imágenes de alta resolución y a todo color. Es más, probablemente las considerará algo cotidiano y exigible.

Como usuarios de PC seguramente nos costará recordar como eran los discos duros de nuestros PC hace 3 0 5 años. Cuando en 1995 0 1996 adquiríamos un PC nos parecía imposible imaginar como llenar un disco duro de 700M8 0 1 GB ... pero al cabo de un par de años ya ¡no sabemos vivir sin un disco duro diez veces mayor!. La posibilidad de mayor capacidad solo sacia momentáneamente el usuario y acaba convirtiéndose en un estímulo para tener más y mayor capacidad.
[img=http://www.mappinginteractivo.com/imagenes/art-00/mayo00/art.10/imag5.jpg]
MsSID e internet: la nueva cara

MrSID se ha posicionado de manera definitiva dentro del mundo de la red. De entre los diferentes aplicativos que de manera gratuita ofrece Lizardtech, sin duda el más espectacular es el MrSID Image Server.

Mediante este software, ya es posible navegar en internet por imágenes de varios GB con un sorprendente tiempo de respuesta... Se trata de un software que permite servir imágenes en formato MrSID por la red con una gran rapidez, superior incluso a los tradicionales formatos GIF o JPEG. El usuario puede, con Netscape o Explorer, navegar por las imágenes mediante un conjunto de funciones precreadas en una interfase gráfica: zoom, pan, tamaño de la ventana, etc.

Las ventajas principales se pueden resumir en:

· Servidor de imágenes muy robusto y gratuito (freeware)

· Tiempo de respuesta del servidor inferior a 2 segundos en imágenes de varios GB

· Funciones precreadas de navegación: zoom, pan, tamaño de la
ventana, imagen de referencia, zoom todo, etc.

· Diferentes vías de visualización de les imágenes a través del browser: HTML (JPEG), Applet Java o Plug-in.

· Algoritmos de compresión wavelet de MrSID, que consiguen respuestas de 10 KB a 30 KB,

· Alta resolución imprimiendo directamente des de la web

[img=http://www.mappinginteractivo.com/imagenes/art-00/mayo00/art.10/imag6.jpg]

Fuente:http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp?id_articulo=619

saludos
3dbu

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