Codage d`une image

Codage d’une image
1-Représenter une image
Voici une image :
Il existe deux grands modes de représentation numérique de cette image :
- On détermine le centre (coordonnées) et le rayon de ce cercle. La donnée de ces trois nombres
représente exactement l'image. Cette technique s'appelle la représentation vectorielle.
- On crée un quadrillage de l'image puis on choisit de représenter chaque pixel (morceaux de
quadrillage) par une case noire ou blanche. Cette représentation s'appelle un Bitmap.
Pour simplifier la représentation Bitmap, on liste les carreaux de celui en haut à gauche vers celui en
bas à droite par lignes successives. Chaque case est allumée (noire ou 1) ou éteinte (blanc ou 0). Les
écrans de vos calculatrices graphiques fonctionnent ainsi.
En fonction de la précision souhaitée on choisit un quadrillage plus ou moins grand.
Le premier dessin nous oblige à stocker 100 bits, soit environ 13 octets.
Le second dessin nous oblige à stocker ………….bits, soit environ …………….octets.
Le troisième dessin nous oblige à stocker ……………bits, soit environ ……………kilo-octets.
Observez que pour cette troisième image, notre œil n'est plus capable de distinguer les carreaux noirs
mais voit globalement un cercle.
2-Recomposer une image
Voici le codage d’une image sous le format bitmap :
0000000000000010111010001001010001100100101110101010010001010011001011101000100000
000000000
Quelle information vous manque t il pour pouvoir dessiner cette image ?
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3-Les formats d’image
Exercice : A l'aide d'un éditeur de texte (bloc note ou autre) réaliser le fichier suivant :
P1
# CREER PAR MOI LE "date"
10 10
0000000000001111110001100001100100000010010000001001000000100100000010
011000011000111111000000000000
Puis enregistrer-le sous le nom cercle10-10.pbm.
L'extension pbm (les trois lettres après le point) signifie que ce document est au format Portable
BitMap.
Regardons comment est constitué ce fichier :
- P1 signifie que c’est une image………………..
- Le couple 10 10 désigne :……………………
- La suite de 0 et de 1 au nombre de désigne : ……………………….
Ouvrez ce fichier à l'aide de logiciel de traitement d'image (par exemple Gimp). En grossissant l'image,
vous devez retrouver le cercle de notre premier exemple.
Exercice : On précise que le codage d’une image au format PBM est P1 13 7.
0000000000000010111010001001010001100100101110
101010010001010011001011101000100000000000000
Tracer alors cette image sur le papier quadrillé ci-dessous.
f f f f f f f f f f f f f
A l’aide de l’éditeur de texte, réaliser le fichier et confirmez la forme de l’image avec le logiciel de
traitement d’image.
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4-Découverte expérimentale du codage
Il existe de nombreux formats d’images avec des niveaux de complexité variables. Nous n’allons pas
étudier chaque format mais dégager les notions pérennes dans tous les formats.
Nous allons afficher 2 fenêtres : l’une contenant une image et l’autre son codage. L’objectif est d’agir
sur l’une des fenêtres et d’observer les changements sur l’autre (il faudra éventuellement rafraîchir).
Taille du fichier, espace occupé sur le disque
On étudie ici les deux fichiers : fleche_P5.pgm et fleche_P2.pgm.
Obtenez les propriétés de chacun de ces fichiers (sélectionnez le fichier, puis clic droit de la
Souris « Propriétés ») et compléter le tableau suivant :
fleche_P5.pgm
fleche_P5.pgm
Taille en octets du fichier
Espace occupé en octets sur le
disque
Les dimensions de l’image
On utilise maintenant le logiciel Gimp.
1°) Visualiser les deux images,vous semblent-elles identiques ?
2°) En utilisant la barre d’outils « Image/propriétés de l’image », compléter
fleche_P5.pgm
fleche_P5.pgm
Dimension de l’image (en pixels)
Nombre de nuances de gris
Comment expliquer alors les différences de taille ?
Visualisation du codage du fichier fleche_P5.pgm (format pgm de type p5)
On utilise maintenant l’éditeur Hexadécimal « Hex editor Neo » : ouvrir le fichier fleche_P5.pgm.
Pour faciliter la lecture, régler l’éditeur hexadécimal en mode « décimal » :
« View /Display as/decimal ».
1°) Cliquez sur le nombre « 71 » dans le tableau de gauche : à quel caractère correspond-il dans le
tableau de droite ?
.................
Quelle norme d’encodage des caractères est utilisée dans le tableau de droite ?
………………………..............
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(le tableau de droite est donc une interprétation du contenu du fichier en utilisant cette norme).
On obtient le codage de cette image. Il est scindé en 2 parties :
Adapter la taille du tableau d’affichage à la taille de l’image en modifiant le nombre de colonne
(View > Columns > Custom..) afin de faire correspondre aux dimensions de l’image.
Nombres de colonnes:........................
On visualise ainsi parfaitement qu’une image est codée par un tableau de valeurs et on retrouve
presque l’image dans le format texte.
2°) Une partie du fichier est utilisée pour décrire l’image et son type de codage.
On l’appelle l’en-tête.
Déterminer la taille de l’en-tête de cette image : ...........................
Quelles informations contient cet en-tête ? : ............................
3°) Le principe du codage du fichier (tableau de gauche !) :
Par quel nombre décimal est codé le noir ? .............
Par quel nombre décimal est codé le blanc ? ............
Par quel nombre décimal est codée la nuance de gris présente dans cette image ? .............
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4°) Dans quel ordre sont rangés les pixels ? (comment est lu le quadrillage de l’image ?).
.....................................................................
Le codage est différents suivants le format. Par exemple le BMP a un codage qui part du coin inférieur
gauche en remontant vers le haut de l’image.
5°) Agissons sur l’image !
Remplacer un des 170 par un 0 sous le logiciel «Hex editor Neo » puis enregistrer et ouvrez la dans
Gimp. On observera la modification sur l’image.
Conclusion : un pixel sous ce codage « P5 » est codé par……………………………..
6°) Un octet est constitué de 8 bits qui peuvent prendre indépendamment deux états.
Combien de nuances de gris peut-on alors coder sur un octet ? .........
Visualisation du codage du fichier fleche_P2.pgm (format pgm de type p2)
Fermer toutes les fenêtres, puis éditer sous «Hex editor Neo » le fichier « fleche_P2.pgm »
Refaire les trois réglages précédents de «Hex editor Neo » pour ce fichier.
a)Observer la structure du tableau de droite : trois nombres reviennent souvent ; lesquels ?
…..... ;
…….. ; ……...
b) Comment sont codés dans le tableau de gauche ces trois nombres ?
Codage tableau de gauche
Nombre (tableau de droite)
……………
……………
……………….. ;…………………… ;……………….
……………
……………….. ;…………………… ;……………….
……………
Conclusion : un pixel sous ce codage « P2 » est codé par……………………………..…………..
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