Parece mas não é

11:04 am Teoria da Informação

A computação tira partido de várias ilusões a seu favor. Uma das mais famosas, são as formas de compactação de dados em MP3 e JPEG.

Estes dois formatos usam o que chamamos de compactação “Lossy”, ou que “perde” informação. Outros formatos, como ZIP e GIF, são o que chamamos de “Lossless”, ou que “não perde” informação.

O formato que “não perde” informação é usado tipicamente em texto, porque a informação contida num texto depende do conteúdo completo dele, isto é, se você pegar um texto, comprimir e depois descomprimir e descobrir que algumas palavras sumiram, isso não vai ser legal. Isso também não seria legal na planilha do seu extrato bancário.

Por outro lado, numa fotografia do seu cachorro de estimação, por mais que você goste dele, se você tiver 3 milhões de tons de vermelho ou 1 milhão de tons de vermelho, pode ser que a maioria das pessoas não perceba a diferença. Não perceba ou não se importe, se a escolha é optar entre 40 MB e 500 KB prá armazenar uma foto que parece a mesma coisa. É mais ou menos o que o formato JPEG faz: se você tem um degradê de preto a vermelho que usa um montão de cores, você pode mostrar algo parecido usando menos cores.

Aliás, é justamente nos degradês que você percebe o JPEG. Como a maioria das fotos não tem muitos degradês, isso acaba passando batido, e a informação nestas fotos - a cara do seu cachorro - não fica comprometida.

Quando for assistir seu próximo DVD, preste atenção nas cenas escuras, em que quase tudo na cena é preto. Você vai ver as “ilhas” ou “camadas” de tons de preto e cinza escuro, que surgem por causa da compactação das imagens.

Com MP3 acontece algo parecido. Como o ouvido humano não percebe tão bem (ou pelo menos não todos eles) as diferenças entre alguns sons, você pode perfeitamente “cortar” ou “aproximar” alguns valores de frequência, descartando informação, porque a maioria das pessoas não vai perceber mesmo. Ou não vão se importar porque a informação - a música - não fica tão comprometida.

Quando algoritmos resolvem “sumir” com parte dos dados, tirando partido das limitações de percepção do ser humano, não deixa de ser uma forma de ilusionismo. O computador está te “enganando”, mostrando algo que transmite a mensagem, mas que não corresponde exatamente à mensagem original. Afinal, o ganho vale a pena.

É provável que a maioria das pessoas já tenha visto as famosas ilusões de ótica do Escher, um artista gráfico holandês do século passado que ilustrou várias ilusões de ótica famosas, mas muitos não conhecem algumas ilusões auditivas…

Um colega meu, de faculdade, me mostrou uma vez um som de queda (que os músicos chamam de glissando) que nunca acabava. Trata-se do Shepard-Risset Glissando, em que se produz duas escalas, uma que sobe e outra que desce, ao mesmo tempo, mas de forma que a pessoa preste atenção apenas em uma delas… e quando uma está acabando, a outra está começando do mesmo lugar.

Estranho né? É como se fosse um parafuso que você gira no mesmo lugar e ele parece “subir”. Imagine um parafuso que “sobe” e “desce”, mas que você só percebe o que “desce”. E que nunca termine.

Ouvir vai explicar melhor. Vá nesta página e clique no botão que há no fim da página para ouvir uma amostra. E cuidado com o que você ouvir do discurso dos políticos este ano. Pode ser uma ilusão auditiva ;-)

1 Resposta
  1. Carlos :

    Date: April 3, 2008 @ 6:27 pm

    Para aqueles que não desejam ser “enganados” pelo JPEG e MP3 vale a pena considerar duas formas de compressão de dados lossless:

    - o PNG para imagens;
    - e o FLAC para áudio.

    Ambos são padrões abertos e tem suporte em uma boa gama de aplicativos de áudio e tratamento de imagens.

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