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CCITT

Muitos formatos de ficheiros de imagem suportam uma forma de compressão de dados sem perdas descrito como CCITT encoding.

Os esquemas CCITT estão relacionados com a transferência de dados via fax, e outros dispositivos antigos, pelo que se dirigem, na sua maior parte, a documentos a preto e branco.

O Grupo 3 e 4 são completamente destinados para a compressão de bits (ficheiros texto). O Grupo 4 é a mais eficiente forma de compressão que, quase, já substituiu o Grupo 3 em muitos sistemas de armazenamento convencionais. O Grupo 3 consegue uma taxa de compressão de 5:1 a 8:1 num documento A4 a 200 dpi. Os resultados do Grupo 4 são duplamente eficientes, atingindo uma taxa de compressão até aos 15:1 com os mesmos documentos. O mesmo foi criado a para o uso nas redes de dados, pelo que não contém nenhum dos códigos de sincronização ou de detecção de erros que existe no Grupo 3, o que o torna numa escolha pobre para um protocolo de transferência de imagens.

Os algoritmos CCITT não são adaptativos. Eles usam uma tabela fixa de códigos escolhidos de acordo com um conjunto de documentos que contêm texto e gráficos considerados representativos.

O CCITT define três algoritmos para codificação de dados:

Group 3 One-Dimensional (Group3 1D)
Group 3 Two-Dimensional (Group3 2D)
Group 4 Two-Dimensional (Group4 2D)

Group 3 One-Dimensional
A codificação unidimensional do Grupo 3 é uma variação da Run Length Encoding e do Huffman Encoding. Uma imagem é composta de sequências de branco e preto de vários tamanhos. Um codificador do Grupo 3 calcula o tamanho da sequência numa linha e retorna um código binário variável (2 bytes) que representa o tamanho e a côr da sequência. Como os dados retornados são menos do que os originais, a compressão é conseguida.

O tamanho dos códigos e os mesmos foram determinados pelo CCITT, baseado na frequência de sequências de pixeis brancos e pretos em documentos escritos à mão e à máquina.

Vantagens

Desvantagens

Simples de implementar quer seja em hardware ou em software.

É uma estandardização a nível mundial, que permite incorporar aplicações gráficas nos documentos para o fax.

Cada linha é codificada separadamente, o que é um erro, já que a diferença entre várias linhas contíguas é quase imperceptível.

O CCITT Group 3 1D assume que existe um canal de comunicação fiável e não proporciona quaisquer mecanismos de protecção quando usado em aplicações como o fax.

O CCITT criou o CCITT Group 3 Two-Dimensional para corrigir estes problemas.

Group 3 Two-Dimensional
Também conhecido como Modified Run Length Encoding, este esquema combina o esquema de codificação unidimensional do CCITT Group 3 Two-Dimensional com um esquema bidimensional. Este esquema bidimensional oferece maior compressão devido à pouca diferença entre linhas adjacentes.

O CCITT Group 3 2D usa um método de divisão das linhas por grupos de k linhas. A primeira linha de cada grupo é codificada com o algoritmo CCITT Group 3 1D e torna-se a referência para a linha seguinte, que vai ser codificada com o CCITT Group 3 2D. Apartir deste momento, são usados os dois algoritmos para codificar as restantes linhas do grupo, sempre tendo em conta as linhas anteriores.

A divisão das linhas em grupos de k linhas tem como objectivo a sincronização da transmissão. Como cada compressão contêm codificação segundo o CCITT Group 3 1D e o CCITT Group 3 2D, o algoritmo permite que a primeira seja o principal responsável pela sincronização, ou seja, no caso de haver algum erro na transmissão, ao algoritmo automáticamente sincroniza-se pela próxima codificação do CCITT Group 3 1D.

Nota: O factor n deve ser tão maior quanto a fiabilidade do sistema que atravessa ou reside.

Vantagens

Desvantagens

A implementação do factor n permite uma transferência livre de erros

É uma estandardização a nível mundial, que permite incorporar aplicações gráficas nos documentos para o fax

Devido à sua natureza bidimensional, consegue maiores compressões do que o CCITT Group 3 1D

É difícil de implementar em software ou hardware

Group 4 Two-Dimensional
A taxa de compressão atingida pelo algoritmo CCITT Group 3 Two-Dimensional não é suficiente para aplicações gráficas de alta resolução. Para isso, foi desenvolvido o CCITT Group 4 Two-Dimensional que usa o algoritmo bidimensional do seu predecessor, mas sem o factor n. A linha de referência passa a ser uma linha imaginária em branco acima do topo da imagem. A primeira linha é codificada com a linha imaginária e passa a ser a linha de referência. E o processo segue, codificando sempre uma linha relativamente à linha anterior, o que proporciona uma taxa de compressão elevada.

Como não existem linhas de referência, se um erro ocorrer na transmissão, a imagem perde uma linha e ajusta-se automáticamente.

CCITT = Commite' Consultatif International de Telegraphique et Telephonique

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