Como Funciona a Compressão Com e Sem Perda

A essência da Compressão de Imagem é equilibrar Espaço de Armazenamento e Qualidade Visual. Esta página analisa profundamente como aproveitar a Redundância Matemática e Limites de Percepção Visual para redução extrema de dados.

1. Codificação de Entropia & Redundância Estatística

Sem Perda

Entropia de Shannon define o limite de compressão de dados. Clique nos blocos para mudar padrões:

Entropia Atual: 0.000 bits/px
Fluxo: 16W

2. Redundância Perceptual & Espaço de Cor

Com Perda

O olho humano é sensível à Luminância (Y) mas insensível à Crominância (Cb/Cr).

Y = 0,299R + 0,587G + 0,114B

3. Transformada de Frequência & Quantização

Algoritmo Central

Transformada Discreta de Cosseno (DCT) converte imagens em frequências, depois descarta info via Passos de Quantização.

Alta Fidelidade
Força de Quantização (Q-Step) Level: 20
PSNR (Relação Sinal-Ruído): 40.00 dB

Teoria Taxa-Distorção

Compromisso: Quanto detalhe manter em qual tamanho?

Curva R-D: A Fronteira do Algoritmo

Todos os Algoritmos com Perda seguem uma regra: Menor Taxa de Bits (Rate) significa maior Distorção. Excelentes codificadores (como AV1) mantêm alta similaridade em taxas muito baixas.

Taxa Baixa (Blocos) Taxa Alta (Nítido)

O que é "Compressão Transparente"?

Quando o PSNR da imagem comprimida atinge cerca de 35-45dB, o Sistema Visual Humano (HVS) mal consegue distingui-la da original. Essa arte de "enganar" o olho é o núcleo da compressão com perda.

Índice SSIM (Similaridade Estrutural)

Comparado ao PSNR tradicional, SSIM mede estrutura, luminância e contraste da imagem. Alinha-se melhor com a estética subjetiva humana do que o simples cálculo de erro de pixel.

Por que não compressão infinita?

Compressão sem perda é limitada pela Entropia da Informação. Se os dados são ruído totalmente aleatório, sua entropia é máxima e nenhum algoritmo pode reduzi-la. Compressão com perda pode descartar mais, mas se o Passo de Quantização for muito grande, a imagem colapsa em blocos de cor sólida.

Intra-predição

Formatos modernos como WebP e HEIF introduzem Intra-predição da codificação de vídeo. Tentam prever o bloco atual usando pixels vizinhos, gravando apenas a "parte falha" (residual), o que é mais eficiente que a gravação de bloco completo do JPEG.