CAPÍTULO CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS

O desenvolvimento crescente de aplicações que transmitem imagens em redes de

computadores, tais como em aplicações da web e em dispositivos móveis, ainda se depara

hoje com grandes problemas de transmissão, armazenamento e processamento de grandes

volumes de imagens. Faz-se necessário o estudo detalhado de técnicas de compressão de

dados de modo a diminuir o tamanho dos arquivos, facilitando assim o seu gerenciamento.

Este trabalho teve como objetivo a obtenção de uma boa compreensão a respeito dos

algoritmos existentes assim como apresentar uma análise comparativa em relação aos

mesmos, dando ênfase a algoritmos de transmissão de forma não seqüencial. Estes algoritmos

são úteis quando o usuário deseja obter uma vizualização progressiva da imagem. Os

algoritmos estudados foram: JPEG progressivo, PNG entrelaçado, JPEG2000 progressivo e

GIF entrelaçado. Devido ao formato GIF ser proprietário, até o ano passado, não foi possível

acessar o código-fonte nem extrair as imagens intermediárias para este formato.

No início da dissertação foram apresentados os conceitos básicos de transformação de

espaço de cores, transformada discreta do cosseno (DCT), transformada discreta de wavelet

(DWT), quantização e codificação para uma melhor compreensão por parte do leitor dos

formatos estudados. O foco deste estudo, porém, foi baseado numa análise comparativa dos

algoritmos incrementais que permitem uma visualização progressiva da imagem dando ênfase

na qualidade das imagens intermediárias para cada etapa da transmissão numa rede de

computadores.

A maioria das questões propostas no início deste estudo foi respondida, tais como: o

nível de qualidade das imagens intermediárias, parâmetros que forneceram a melhor relação

custo de armazenamento e transmissão e desempenho, etc. Adicionalmente as expectativas

sobre o formato JPEG2000 foram superadas obtendo imagens com uma qualidade razoável

lendo apenas 4% do arquivo.

Para alcançar o objetivo esperado de analisar qual o melhor formato, foram geradas

mais 2000 imagens nos formatos JP2, JPEG e PNG e realizada uma análise cuidadosa da

qualidade das imagens intermediárias para cada um dos formatos. Para obtenção e análise dos

dados foi desenvolvido um software baseado em bibliotecas existentes no mercado que

possibilitou a extração das imagens intermediárias para cada formato. Todas as imagens

geradas estão disponíveis em um DVD que acompanham a dissertação. Um resumo gráfico

foi apresentado no capítulo 6.

A comparação dos algoritmos foi realizada considerando três critérios básicos:

• A quantidade de bytes lidos de cada imagem intermediária;

• Valor do PSNR (critério quantitativo de qualidade);

• Método de inspeção visual (critério qualitativo);

Este último critério foi de fundamental importância principalmente para comparação

de imagens onde os valores de PSNR encontrados da imagem eram muito próximos.

Para imagens com valor PSNR próximos, foi considerado que o formato que

apresentou uma menor quantidade de bytes obteve o melhor desempenho uma vez que gera

um menor tráfego na rede possibilitando uma transmissão mais rápida de uma mesma

quantidade de informação.

Para todas as categorias analisadas foi verificada a superioridade do formato

JPEG2000 tanto para armazenamento como utilização de banda para transmissão em redes de

computadores. Superioridade esta verificada não apenas em termos qualidade visual subjetiva

como em valores de PSNR.

Destaca-se ainda que o JPEG2000 foi aceito desde 2001 como formato a ser usado em

aplicações médicas (norma DICOM - Digital Imaging and Communications in Medicine),

tornando-se um método padronizado para a compressão e a transmissão de imagens nesta

área, fazendo uso da transformada de wavelet, possibilitando análise multi-definição e a

utilização de codificadores mais sofisticados do que o código de Huffman.

Para o formato JPEG verificou-se que o valor de PSNR alcançou o máximo em

termos de qualidade a partir da oitava imagem intermediária.

Foi detectada uma economia de aproximadamente 10% do tamanho do arquivo final

para uma imagem compactada em JPEG progressivo em relação ao JPEG Standard. Em

contrapartida para o formato PNG entrelaçado foi detectado um aumento de aproximadamente

5% no tamanho do arquivo final para uma imagem compactada em PNG entrelaçado em

relação ao PNG Standard.

A utilização do PNG entrelaçado mostrou-se ineficiente se comparado ao

JPEG/JPEG2000 em termos de espaço de armazenamento, pois gerou arquivos muito maiores

sendo necessária uma banda maior para transmissão em redes.

Em relação à classificação por resolução foram realizados testes utilizando diferentes

resoluções: 100, 150, 200, 300, 400dpi. Foi constatado que a resolução não influencia muito

no processo de compressão. O que se verificou foi uma economia de cerca de 15% no

tamanho da imagem ao duplicar a resolução.

Como pode ser observado no resumo gráfico das imagens obtidas (capítulo 6) as

diferentes categorias de imagens (paisagem, pessoas, objetos, sintética e documentos)

praticamente se comportaram da mesma maneira em cada formato não havendo portanto

necessidade de separar em categorias em uma análise futura.

Atualmente alguns “plugins” estão sendo desenvolvidos possibilitando a visualização

de imagens no formato JPEG2000, porém os avanços nesta área ainda não foram fortemente

difundidos.

modificados de modo a permitir o uso de imagens no formato JPEG2000. Com isso os

usuários poderão solicitar a quantidade de “scans” desejados ou ainda a quantidade de bytes

que ele deseja receber possibilitando um melhor aproveitamento da banda e geração de menor

tráfego na rede.

Como sugestões de trabalhos futuros temos:

• Análise detalhada dos recursos disponíveis do JPEG2000, como segurança,

regiões de interesse entre outros;

• Pesquisa, com maior profundidade, a transformada de wavelet, verificando

se, para compressão de áudio e dados em geral, apresenta os mesmos

resultados alcançados na compressão de imagens.

• Avaliação, com critérios quantitativos, o nível sinal/ruído de cada um dos

algoritmos com perdas, possibilitando a análise conjunta da taxa de

compressão e degradação da imagem.