Qu’est-ce que la compression d’image et comment ça marche ? Un aperçu

La compression d'image est un processus de réduction de la taille du fichier image. La compression d'image ne modifie pas les dimensions d'une image mais compresse plutôt ses données.

Essentiellement, une compression et son type de fichier sont appliqués immédiatement lors de la création de l'image. Le type de compression dépend généralement du périphérique utilisé pour produire l'image. En outre, le logiciel utilisé pour sauvegarder et stocker les images.

L'objectif principal de la compression d'image est de réduire la quantité de données nécessaire pour représenter une image, la rendant ainsi plus efficace pour le stockage, la transmission et le traitement. La compression est particulièrement cruciale dans les situations où de grandes quantités de données d'image doivent être gérées, comme dans la photographie numérique, le streaming vidéo et les applications Web.

Il existe deux principaux types de compression d'image : la compression sans perte et la compression avec perte .

1. Compression sans perte :

   • En compression sans perte, l'image originale peut être parfaitement reconstruite à partir de la version compressée. Aucune information n'est perdue pendant le processus de compression.
   • Les formats courants de compression d’images sans perte incluent PNG (Portable Network Graphics), GIF (Graphics Interchange Format), RAW et BMP.
   • La compression sans perte est souvent préférée lorsqu'il est essentiel de préserver chaque détail de l'image, mais elle peut ne pas atteindre autant de compression que les méthodes avec perte.

2. La compression avec perte:

   • La compression avec perte permet d'obtenir des taux de compression plus élevés en supprimant certaines informations que l'œil humain est moins susceptible de remarquer. Cela entraîne une réduction de la qualité de l’image, mais le but est de minimiser la différence de perception.
   • Les formats courants de compression d’images avec perte incluent JPEG (Joint Photographic Experts Group) et WebP.
   • La compression avec perte convient aux scénarios dans lesquels une certaine perte de qualité est acceptable, comme dans les applications multimédias et les images Web.

Comment fonctionne la compression d’images ?

1. Codage par transformation : de nombreux algorithmes de compression d'images utilisent le codage par transformation, dans lequel l'image est transformée du domaine spatial (valeurs de pixels) vers un domaine fréquentiel à l'aide de transformations mathématiques telles que la transformation en cosinus discret (DCT). Le codage par transformation permet de concentrer la majeure partie de l’énergie de l’image dans moins de coefficients, ce qui facilite la suppression des informations moins importantes.

2. Quantification : Après avoir transformé l'image, une quantification est appliquée pour réduire la précision des coefficients transformés. Cette étape implique d'arrondir ou de tronquer les valeurs, ce qui entraîne une perte d'informations. En compression avec perte, la quantification est plus agressive pour obtenir des taux de compression plus élevés.

3. Codage entropique : Les coefficients quantifiés sont ensuite codés à l'aide de techniques de codage entropique, telles que le codage de Huffman ou le codage arithmétique. Ces techniques attribuent des codes plus courts à des valeurs plus fréquentes, réduisant ainsi davantage le débit binaire global.

4. Encodage en longueur : en plus des étapes ci-dessus, certaines méthodes de compression utilisent le codage en longueur pour représenter plus efficacement des séquences de valeurs identiques ou similaires.

5. Codage prédictif : dans certains cas, un codage prédictif est utilisé, dans lequel les valeurs des pixels sont prédites en fonction des pixels voisins et la différence (résiduelle) est codée.

Pourquoi la compression d'image est-elle nécessaire ?

La compression d'image est essentielle pour diverses raisons. La raison principale peut être d'économiser de la bande passante lors de la diffusion d'images en ligne.

La vitesse à laquelle un site Web se charge dépend de deux éléments : la vitesse de la connexion Internet et la quantité de données stockées sur le site Web. Bien que nous ne puissions pas contrôler le premier ; nous pouvons contrôler ce dernier. En réduisant la taille des images qui seront placées sur notre site Web, nous réduisons également le total des données qui doivent être chargées chaque fois qu'un internaute le visite. La compression des images est essentielle pour un site Web rapide qui retiendra l'attention de l'utilisateur.

Voici les principales raisons de « Pourquoi la compression d'image est-elle nécessaire ?

1. Économise de l'espace : les images compressées nécessitent moins d'espace de stockage, ce qui est bénéfique pour archiver de grandes collections d'images et optimiser l'espace disque.
2. Facile à transmettre : les fichiers image plus petits sont plus rapides à télécharger, ce qui accélère le partage d'images et les temps de chargement de sites Web.
3. Économise de la bande passante : la réduction de la taille des fichiers est cruciale pour une transmission de données efficace, ce qui est essentiel pour des applications telles que le streaming vidéo et la vidéoconférence.
4. Réduisez le temps de chargement : les images compressées sont essentielles pour les applications mobiles et les sites Web, où des temps de chargement rapides et une utilisation efficace des données mobiles sont essentielles.
5. Imagerie médicale : En imagerie médicale, les images compressées permettent de réduire les besoins de stockage et de transfert réseau tout en préservant la qualité du diagnostic.

Verdict final :

La compression d'image implique en effet des techniques permettant de réduire la taille du fichier d'une image tout en conservant un niveau acceptable de qualité d'image. L'élimination des données redondantes ou inutiles est un aspect clé de ce processus, conduisant à un stockage et une transmission plus efficaces des images. En mettant en œuvre des méthodes de compression, les exigences en matière de capacité de stockage et de bande passante peuvent être considérablement réduites, ce qui les rend pratiques pour diverses applications, notamment la photographie numérique, le contenu Web et la communication multimédia.