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Université Sidi Mohammed Ben Abdellah École Supérieure de Technologie de Fès Licence Professionnelle: Management International La compression des données.

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1 Université Sidi Mohammed Ben Abdellah École Supérieure de Technologie de Fès Licence Professionnelle: Management International La compression des données multimédias Réalisé par : BENTHAMI NADA FISSRIRI SOUFIANE Encadré par: M. Adil HACHMOUD Année Universitaire : 2007/2008

2 Introduction I. Généralités sur la compression des données 1. Définition de la compression de donnée 2. Les types de compression II. La compression des données multimédias 1. la compression dimage 2. La compression audio 3. la compression vidéo conclusion Plan

3 Introduction La compression de données traite de la manière dont on peut réduire l'espace nécessaire à la représentation d'une certaine quantité d'information. Elle a donc sa place aussi bien lors de la transmission que lors du stockage des données. Elle fait partie des applications de la théorie de l'information.

4 I. Généralités sur la compression des données

5 1.Définition de la compression de donnée La compression de données informatiques consiste à réduire la taille de l'information pour son stockage et son transport. Le coût et les limites technologiques nécessitent dutiliser la compression de données pour le stockage dimportants volumes dinformation.

6 Les différents algorithmes de compression sont choisis en fonction de : Leur taux de compression. La qualité de compression. La vitesse de compression et de décompression. 1.Définition de la compression de donnée

7 2. Les types de compression La compression physique: elle agit directement sur les données; il s'agit ainsi de regarder les données redondantes d'un train de bits à un autre. La compression logique: elle est effectuée par un raisonnement logique en substituant une information par une information équivalente.

8 Compression symétrique: la même méthode est utilisée pour compresser et décompresser l'information, il faut donc la même quantité de travail pour chacune de ces opérations. C'est ce type de compression qui est généralement utilisée dans les transmissions de données. 2. Les types de compression

9 Compression asymétrique: l'algorithme de décompression est différent de celui de compression, ce qui peut être exploité pour avoir un algorithme de compression performant et un algorithme de décompression rapide. 2. Les types de compression

10 a)Compression sans pertes (non destructives) La compression est dite sans perte ou non destructives lorsqu'il n'y a aucune perte de données sur l'information d'origine. Il y a autant d'information après la compression qu'avant, elle est seulement réécrite d'une manière plus concise. La compression sans perte est dite aussi compactage. 2. Les types de compression

11 Les modes de la compression non destructive: a)Compression sans pertes (non destructives) -RLE (run-lenght encoding) -codage de HUFFMAN - LZW (Lempel-Ziv-Welch) Modes de compression sans pertes

12 Les modes de la compression non destructive Codage RLE (run-length encoding): Le principe de base consiste à coder un premier élément donnant le nombre de répétitions d'une valeur puis le compléter par la valeur à répéter. Ainsi selon ce principe la chaîne Exemple: "AAAAAHHHHHHHHHHHHHH" compressée donne "5A14H". Le gain de compression est ainsi de (19-5)/19 soit environ 73,7%.

13 Codage de Huffman (ou arbre de Huffman): Construction de larbre : on relie deux à deux les caractères de fréquence les plus basses et on affecte à ce nœud la somme des fréquences des caractères. Puis on répète ceci jusqu'à ce que larbre relie toutes les lettres. Larbre étant construit, on met un 1 sur la branche à droite du nœud et un 0 sur celle de gauche. Les modes de la compression non destructive

14 Exemple dencodage de Huffman : Le fichier compressé se compose dune suite de codes sans séparateur, bien que les codes comportent un nombre variable de bits, car chaque code a la propriété dunicité de son préfixe. Les modes de la compression non destructive

15 Lempel-Ziv-Welch: La compression Lempel-Ziv-Welch est dite de type dictionnaire. Elle est basée sur le fait que des motifs se retrouvent plus souvent que d'autres et qu'on peut donc les remplacer par un index dans un dictionnaire. Le dictionnaire est construit dynamiquement d'après les motifs rencontrés. Exemple: Dans l'image, on trouve une séquence du type: est remplacé par code 1; est remplacé par code est remplacé par code3; est remplacé par code4 Donc on aura: code1 - code2 - code code3 - code3 - code2 - code4 -code1 - code4 Les modes de la compression non destructive

16 Comparatifs des principaux algorithmes non destructifs CompressionTaille du fichierGain de place Aucune 1273 Ko0% Winzip Ko7,86% WinRar Ko9,58% Winace Ko33,63% WaveZip Ko31,89%

17 Avec pertes (destructives): La compression avec pertes ou destructive ne s'applique qu'aux données « perceptuelles », en général sonores ou visuelles, qui peuvent subir une modification, parfois importante, sans que cela ne soit perceptible par un humain. La perte d'information est irréversible, il est impossible de retrouver les données d'origine après une telle compression. La compression avec perte est pour cela parfois appelée compression irréversible ou non conservative. 2. Les types de compression

18 II. La compression des données multimédias

19 1. La compression dimages La compression dimage a pour utilité de réduire la redondance des données d'une image afin de pouvoir l'emmagasiner sans occuper beaucoup d'espace ou la transmettre rapidement. II. La compression des données multimédias

20 1. La compression dimages La norme JPEG La norme JBIG H-261 : Les normes de compression dimages

21 1. La compression dimages Ce format est très lourd dès quon a une image en million de couleurs dune taille dun million de point (compter 3 octets par point, soit 3Mo pour une image de 1000/1000 Graphics interchange format. Format graphique des images bitmap. Les fichiers au format GIF compressés occupent une place réduite et garantissent une qualité de restitution correcte en 256 couleurs. Le format GIF tend à être remplacé par le format Jpeg. Le Jpeg est devenu universel pour le transfert des images sur internet et le stockage des clichés. il donne la possibilité de sélectionner le taux de compression en fonction du niveau de restitution recherché avec un taux de perte raisonnable. Formats non compressés Bitmap Formats compressé s GIF Formats compressés Jpeg Codage des fichiers image

22 1. La compression dimages Image Bitmap (taille 271 ko) Image GIF (taille 88 ko) Image Jpeg (taille 13 ko)

23 Les méthodes les plus importantes de compression avec perte sont: L a réduction de l'espace des couleurs. L e codage par transformation. L a compression fractale. 1. La compression dimages

24 la réduction des couleurs Image GIF 256 couleurs (taille 88 ko) Image GIF 10 couleurs (taille 20 ko) Image GIF 2 couleurs (taille 7 ko)

25 Le codage par transformation Image avec des briques de petite taille Image avec des briques de taille moyenne Image avec des briques de grande taille

26 2. La compression du son Généralement pour les fichiers audio pour leur enregistrement pour une bonne qualité on a imposé au CD audio un format de stockage du son ayant les données suivantes : Fréquence d'échantillonnage = 44,1 kHz Données codées sur 16 bits Son stéréo ((44100*2)*2*60) octets soit environ 10 Mo pour une minute II. La compression des données multimédias

27 2. La compression audio

28

29 Les formats des fichiers audio 2. La compression audio.aif (Audio Interchange File) Cest les clips sonores, qui peuvent être lus avec WMP..mid (Midi) Cest un format destiné à la musique instrumentale..mp3 (Mpeg Audio layer 3) Cest un format compressé qui diminue de manière significative la taille des fichiers audio..ra ou.ram (Real Audio) Ce format offre un degré très élevé de compression avec une taille de fichier inférieure à celle du format MP3.wav (Waveform Sound) Cest un format de Microsoft et offre une bonne qualité sonore

30 3. La compression vidéo Les séquences vidéo contiennent une très grande redondance statistique. Dans la plupart des séquences vidéos, la majorité des scènes sont fixes ou bien changent très peu, c'est ce qui s'appelle la redondance temporelle. II. La compression des données multimédias

31 MPEG-21 MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 MPEG-7 Les normes de la Compression vidéo 3. La compression vidéo

32 - Le format DivX Le format DivX est aussi un format de compression / décompression des vidéos. 3. La compression vidéo

33 Les codecs Cest un ensemble dalgorithmes permettant de réduire significativement les flux de données en compressant / décompressant les données vidéos. On appelle ces algorithmes CoDec. 3. La compression vidéo

34 Conclusion

35 Webographie

36 Merci pour votre attention


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