Artefacto de compresión


Un artefacto de compresión (o artefacto ) es una distorsión notable de los medios (incluidas imágenes , audio y video ) causada por la aplicación de compresión con pérdida . La compresión de datos con pérdida implica descartar algunos de los datos de los medios para que sean lo suficientemente pequeños como para ser almacenados dentro del espacio de disco deseado o transmitidos ( transmitidos ) dentro del ancho de banda disponible (conocido como velocidad de datos o velocidad de bits ). Si el compresor no puede almacenar suficientes datos en la versión comprimida, el resultado es una pérdida de calidad o la introducción de artefactos. ElEl algoritmo de compresión puede no ser lo suficientemente inteligente como para discriminar entre distorsiones de poca importancia subjetiva y aquellas objetables para el usuario.

Los artefactos de compresión digital más comunes son los bloques DCT, causados ​​por el algoritmo de compresión de transformada de coseno discreta (DCT) que se usa en muchos estándares de medios digitales , como los formatos de archivo de video JPEG , MP3 y MPEG . [1] [2] [3] Estos artefactos de compresión aparecen cuando se aplica una compresión fuerte, [1] y ocurren a menudo en medios digitales comunes, como DVD , formatos de archivos de computadora comunes como archivos JPEG, MP3 y MPEG, y algunas alternativas al disco compacto , como el formato MiniDisc de Sony . Medios sin comprimir (como en Laserdiscs, CD de audio y archivos WAV ) o los medios comprimidos sin pérdida (como FLAC o PNG ) no sufren defectos de compresión.

La minimización de artefactos perceptibles es un objetivo clave en la implementación de un algoritmo de compresión con pérdida. Sin embargo, ocasionalmente los artefactos se producen intencionalmente con fines artísticos, un estilo conocido como glitch art [4] o datamoshing. [5]

Técnicamente hablando, un artefacto de compresión es una clase particular de error de datos que suele ser consecuencia de la cuantificación en la compresión de datos con pérdida. Cuando se utiliza la codificación de transformación , normalmente asume la forma de una de las funciones básicas del espacio de transformación del codificador.

Al realizar la codificación de la transformada de coseno discreta (DCT) [1] basada en bloques para la cuantificación , como en las imágenes comprimidas en JPEG , pueden aparecer varios tipos de artefactos.

Otros algoritmos con pérdida, que utilizan la coincidencia de patrones para deduplicar símbolos similares, tienden a introducir errores difíciles de detectar en el texto impreso. Por ejemplo, los números "6" y "8" pueden ser reemplazados. Se ha observado que esto sucede con JBIG2 en determinadas fotocopiadoras. [6] [7]


Imagen original, con buenos bordes de texto y calidad de color.
Pérdida de claridad de los bordes y "difuminación" del tono en la compresión JPEG pesada
Ilustración del efecto de la compresión JPEG en una imagen ligeramente ruidosa con una mezcla de texto y espacios en blanco. El texto es una captura de pantalla de una conversación de Wikipedia con ruido agregado (intensidad 10 en Paint.NET). Un fotograma de la animación se guardó como JPEG (calidad 90) y se volvió a cargar. A continuación, ambos fotogramas se ampliaron en un factor de 4 (interpolación del vecino más cercano).
Bloquear artefactos de codificación en una imagen JPEG. Los bloques planos son causados ​​por una cuantificación aproximada. Las discontinuidades en los límites de los bloques de transformación son visibles.
Ejemplo de imagen con artefactos debido a un error de transmisión
Reproducir medios
Video glitch art