Conversor de HEIC a JPG

Objetivo del Código

El propósito de este código es convertir archivos de imagen en formato HEIC (High Efficiency Image Coding) a formato JPG (JPEG), lo cual puede ser útil cuando se desea utilizar las imágenes en sistemas o aplicaciones que no soportan el formato HEIC. El código permite realizar la conversión de una manera eficiente, aprovechando múltiples núcleos de CPU para procesar las imágenes en paralelo, y asegurando que la calidad de la imagen resultante sea configurable.

Este código puede ser utilizado como una herramienta de línea de comandos para convertir archivos HEIC a JPG en un directorio especificado, con la opción de elegir el directorio de salida, la calidad de la imagen JPG resultante y el número de trabajadores en paralelo.

Instrucciones de Uso

Requisitos previos:

1. Python 3.x: Este código debe ejecutarse en un entorno Python 3.

2. Dependencias:

   • Pillow: Librería para abrir y manipular imágenes.
   • pillow-heif: Plugin que permite abrir y manipular archivos HEIC.
   • tqdm: Para mostrar una barra de progreso durante la conversión.
   • concurrent.futures: Para manejar tareas en paralelo.
   • argparse: Para analizar argumentos de línea de comandos.
   • glob: Para buscar archivos HEIC en el sistema de archivos.

   Puedes instalar las dependencias necesarias con el siguiente comando:

   pip install Pillow pillow-heif tqdm

Ejecución:

Para ejecutar el programa, usa la siguiente sintaxis desde la línea de comandos:

python script.py --input <directorio_entrada> --output <directorio_salida> --quality <calidad> --workers <numero_trabajadores>

Parámetros:

• --input o -i: Directorio de entrada donde se encuentran los archivos HEIC. Si no se proporciona, el código solicitará el directorio al usuario.
• --output o -o: Directorio de salida donde se guardarán los archivos JPG. Si no se proporciona, se utilizará el mismo directorio que el de entrada.
• --quality o -q: Calidad de la compresión JPG (1-100). El valor predeterminado es 95.
• --workers o -w: Número de trabajadores en paralelo. Si no se proporciona, se utilizará el número de núcleos de CPU disponibles en el sistema.

Ejemplo de uso:

python convert_heic_to_jpg.py --input ./imagenes_heic --output ./imagenes_jpg --quality 90 --workers 4

Este comando convertirá todos los archivos HEIC en el directorio ./imagenes_heic a JPG de calidad 90 y los guardará en el directorio ./imagenes_jpg, utilizando 4 trabajadores en paralelo.

Explicación del Funcionamiento

El programa consta de varias funciones principales que trabajan juntas para lograr la conversión de archivos HEIC a JPG:

1. convert_heic_to_jpg(heic_file, output_dir, quality):

   • Esta función se encarga de abrir el archivo HEIC y convertirlo a formato JPG con la calidad especificada.
   • Si el archivo HEIC contiene metadatos EXIF, estos son preservados en el archivo JPG.
   • Devuelve la ruta del archivo JPG generado.

2. process_directory(input_dir, output_dir, quality, max_workers):

   • Esta función procesa todos los archivos HEIC dentro de un directorio de entrada especificado.
   • Busca archivos con las extensiones .heic o .HEIC y los convierte en paralelo usando la función convert_heic_to_jpg.
   • Utiliza un ThreadPoolExecutor de concurrent.futures para ejecutar las conversiones de manera eficiente en paralelo.
   • Muestra una barra de progreso utilizando tqdm.

3. main():

   • La función principal que gestiona la interacción con el usuario a través de la línea de comandos.
   • Procesa los argumentos de la línea de comandos y valida la entrada.
   • Llama a process_directory con los parámetros obtenidos.

Detalles de los Algoritmos

Algoritmo Principal:

1. Buscar Archivos HEIC:

   • Se utilizan las bibliotecas glob para encontrar todos los archivos .heic y .HEIC en el directorio de entrada.

2. Conversión de Imagen:

   • Cada archivo HEIC es procesado en paralelo utilizando la función convert_heic_to_jpg, la cual utiliza Pillow para abrir el archivo HEIC y guardarlo como JPG con la calidad indicada.

3. Ejecución Paralela:

   • Para mejorar el rendimiento, las conversiones se ejecutan en paralelo mediante ThreadPoolExecutor, lo que permite que el código utilice múltiples núcleos de CPU.

Pseudocódigo:

Para cada archivo HEIC en el directorio de entrada:
    Si no existe el directorio de salida, crearlo.
    Convertir archivo HEIC a JPG usando Pillow y guardar los metadatos EXIF si están disponibles.
Mostrar barra de progreso mientras las conversiones se realizan.
Al finalizar, imprimir estadísticas sobre el número de archivos convertidos y fallidos.

Explicación Técnica de los Algoritmos

• Complejidad:

  • La conversión de una sola imagen tiene una complejidad de O(1), ya que implica la apertura de la imagen y su guardado en otro formato.
  • La búsqueda de archivos HEIC en el directorio tiene una complejidad de O(n), donde n es el número de archivos en el directorio.
  • El uso de paralelismo mejora la eficiencia del proceso de conversión, reduciendo significativamente el tiempo total para directorios con muchos archivos.

• Rendimiento:

  • El uso de múltiples trabajadores en paralelo (mediante ThreadPoolExecutor) asegura que el código pueda procesar grandes cantidades de imágenes más rápido, aprovechando la capacidad de múltiples núcleos de la CPU.

Estructura del Código

1. Líneas iniciales:

   • Se importan las bibliotecas necesarias, como os, glob, argparse, PIL.Image, pillow_heif, tqdm, concurrent.futures y multiprocessing.

2. convert_heic_to_jpg:

   • Convierte un archivo HEIC a JPG manteniendo los metadatos EXIF.

3. process_directory:

   • Procesa un directorio completo de archivos HEIC y los convierte a JPG, utilizando procesamiento en paralelo y barra de progreso.

4. main:

   • Administra la entrada del usuario a través de la línea de comandos y llama a la función principal de procesamiento.

Ejemplos de Entrada y Salida

Ejemplo de Entrada:

El programa puede recibir como entrada una carpeta con archivos HEIC, por ejemplo:

./imagenes_heic/foto1.HEIC
./imagenes_heic/foto2.heic

Ejemplo de Salida:

El programa generará archivos JPG en el directorio especificado:

./imagenes_jpg/foto1.jpg
./imagenes_jpg/foto2.jpg

Manejo de Errores

• Archivos no encontrados: Si no se encuentran archivos HEIC en el directorio de entrada, el programa lo notificará al usuario.
• Errores al convertir: Si ocurre un error durante la conversión de cualquier archivo, este será capturado y el programa continuará con los siguientes archivos.
• Directorios no existentes: Si el directorio de entrada no existe, el programa informará al usuario y terminará la ejecución.

Dependencias y Requisitos

1. Python 3.6+.
2. Bibliotecas:
   • Pillow >= 8.0.0
   • pillow-heif >= 0.1.0
   • tqdm >= 4.50.0

Instala las dependencias con:

pip install Pillow pillow-heif tqdm

Notas sobre Rendimiento y Optimización

• Paralelización: El uso de múltiples hilos para procesar las imágenes en paralelo es una técnica clave para mejorar el rendimiento, especialmente cuando se manejan grandes cantidades de archivos.
• Optimización de calidad: La función img.save(..., optimize=True) mejora la eficiencia en la compresión de las imágenes JPG.

Comentarios dentro del Código

Los comentarios están dispersos a lo largo del código, explicando cada paso del proceso, especialmente en las secciones complejas como la conversión de imágenes, manejo de metadatos EXIF, y el uso de ThreadPoolExecutor para paralelizar la conversión de imágenes.