Мультимедіа ЛР 2 3 Доценко 2014

Bmp (.bmp .dib .rle)

Власний формат файлів растрових зображень Windows, або апаратно-незалежний растр (device-independent bitmap, DIB) . Формат DIB був створений на основі формату растрових зображень OS / 2 1.1 і з'явився в Windows 3.0. До цього формат растрових зображень в Windows грунтувався на вимогах конкретних пристроїв виводу. І хоча деякі програми використовували старий формат для обміну файлами, він не призначався для цієї мети.

DIB - файли зазвичай зберігаються без стиснення. Для деяких колірних форматів застосовується маловикористовувана схема стиснення RLE . Оскільки дані не стиснені, то при виведенні на екран та на друк нема втрати якості. DIB-файл має просту структуру та зберігає єдине зображення з 1, 4, 8, 16, 24, 32 та 64 біт/піксель. 1-, 4- та 8-бітове подання відповідають індексованому кольоровому зображенню. Для цих зображень у заголовку DIB-файлу зберігається таблиця колірності. Може зберігати лише однорівневі растрові зображення у просторі кольорів RGB. Зображення, зазвичай, представляється у вигляді простої матриці. У сучасних версіях формату є підтримка включень зображень JPEG та PNG, що дозволяє працювати з останніми використовуючи GDI архітектуру.

Загальна структура файлу DIB:

1. Заголовок
   1. структура BITMAPFILEHEADER
   2. блок BITMAPINFO
      • Інформациійні поля.
      • Бітові маски для вилучення значень каналів кольору (опціонально).
      • Таблиця кольорів (опціонально).
2. Профіль кольору (опціонально).
3. Піксельні дані.

Gif (.gif)

Вимовляється «джіф». Був розроблений наприкінці 1980-х для мережі CompuServe (однієї з перших інтерактивних інформаційних служб) і залишається одним із найпопулярніших форматів графіки в World Wide Web. Підтримує до 256 колорів. Документи Gif87a.txt і Gif98a.txt, що описують даний формат файлів, широко поширені в Інтернеті.

Специфікація GIF включає елементарну (але популярну) функцію анімації. Вона представляє собою послідовність з декількох статичних кадрів та інформації про час, на протязі якого кожен кадр повинен відображатися на екрані. Анімацію можна зробити циклічною.

У форматі GIF застосовується LZW-стиснення. Його суть полягає у виявленні "фраз" - послідовностей пікселів з повторенням кольорів. Їх початкові позиції і довжина заносяться в таблицю, і в відповідність їм ставиться коротший ключ. Таблиця і набір ключів і формують кінцевий стиснений файл. Такий алгоритм забезпечує стиснення без втрат, проте ефективний лише для зображень з повторенням пікселів у горизонтальному ряду.

Однією з особливостей GIF є черезрядкове збереження зображення. Рядки зображення діляться на групи, потім записуються перші рядки кожної з груп, далі другі рядки, треті... Завдяки цьому можна мати представлення про зображення повністю маючи лише його частину. Таким чином черезрядковий GIF під час завантаження відобраається в браузері поетапно, покращуючи свою якість з кожним етапом.

Jpeg (.jpg .jpeg .jfif)

Вимовляється «джейпег» і розшифровується як Joint Photographic Experts Group ( Об'єднана група експертів з фотозображення ) - збори представників великих промислових підприємств, яке розробило набір методів стиснення (як з втратами , так і без втрат) напівтонових фотозображень. Офіційний Web-вузол JPEG знаходиться за адресою http://www.jpeg.org .

Чинна специфікація JPEG доступна у вигляді стандарту ISO. Чернетка стандарту, а також іншу корисну інформацію можна знайти в книзі Вільяма Пеннібейкера (William B. Pennebaker) і Джоан Мітчел (Joan L. Mitchell) «JPEG: Still Image Data Compression Standard» (New York : Van Nostrand Reinhold , 1993).

Відповідно до стандарту JPEG не є форматом файлів. Правильна назва того, що зазвичай називають форматом файлів JPEG - JPEG File Interchange Format ( JFIF , формат обміну файлами JPEG). Детальніше про JFIF див. документ http://www.jpeg.org/public/jfif.pdf. JFIF включає метод стиснення JPEG з втратами і поряд з GIF став одним із двох найпопулярніших форматів графіки в Web (в специфікації HTML немає спеціальної згадки ні GIF , ні JPEG , і все ж вони стали стандартами Web-графіки де-факто).

Стиснення за стандартом JPEG засноване на алгоритмі пірамідального вейвлет-перетворення. Обробка вейвлет-коефіцієнтів здійснюється методом контекстно-залежного біт-орієнтованого арифметичного кодування.

Основним недоліком формату вважають появу так званих "блочних структур". Це спровоковано тим що для спрощення обробки файлу фотографами його структура складається з матриці тайлів, кожен з яких зберігається і редагується як окреме зображення. З одного боку це спрощує роботу з форматом, з іншого ускладнює його стиснення та посилює втрати.

Png (.png)

Вимовляється «пінг». Portable Network Graphics - це формат стиснення без втрат , розроблений під протекцією World Wide Web Consortium (W3C) в якості безкоштовної і не вимагає ліцензування, альтернатива GIF. Більшість сучасних Web -браузерів підтримують PNG , а також GIF і JPEG. Детальніше про формат PNG можна дізнатися за адресою http://www.w3c.org/Graphics/PNG . Якщо потрібно стискати нефотографічне зображення і ви не хочете використовувати GIF, краще рішення - задіяти PNG.

Переваги PNG над GIF:

• Підтримка глибини кольору, що значно перевищує можливості 8-ми бітного GIF.
• Опціональна підтримка альфа-каналу.
• Можливості гамма-корекції.
• Двовимірна черезрядкова розгортка.
• Можливість розширення формату користувацькими блоками.

Формат PNG володіє більш високим ступенем стиснення для файлів з ​​великою кількістю кольорів, ніж GIF, але різниця складає близько 5-25 %, що недостатньо для абсолютної переваги формату, так як невеликі 2 - 16 - бітні файли формат GIF стискає з не меншою ефективністю.

PNG є хорошим форматом для редагування зображень, навіть для зберігання проміжних стадій редагування, так як відновлення і перезбереження зображення проходять без втрат в якості. Також, на відміну, наприклад, від TIFF, специфікація PNG не дозволяє авторам реалізацій вибирати, які можливості вони збираються реалізувати. Тому будь-яке збережене зображення PNG може бути прочитане в будь-якому іншому додатку, що підтримує PNG.

SVG (.svg)

Scalable Vector Graphics - мова розмітки, що розробляється W3C консорціумом c 1999 року. Мова служить для опису графічних даних на веб-сторінці у вигляді тексту (XML).

Термін SVG може означати не тільки саму мова розмітки, але й формат одержуваного зображення .

На SVG можна створювати нескладні векторні і змішані векторно-растрові зображення. Мова розроблялася, грунтуючись на ідеї технології VML від Microsoft і PGML. На відміну від VML, SVG не є чиєюсь власністю, повністю відкритий і безкоштовний. Поточна версія - 1.1 , випущена в 2001 році, зараз йде розробка і затвердження версії 1.2.

SVG малюнок складається з набору геометричних фігур, описаних у форматі XML: лінія, еліпс, багатокутник і т.п.

Основною перевагою SVG перед іншими форматами, застосовуваними в інтернеті, є те, що SVG картинка представляє з себе ніщо інше, як простий текстовий файл. Такий файл можна відкрити і відредагувати будь-яким текстовим редактором, а також серверним скриптом. Також SVG може похвалитися підтримкою анімації, причому не покадрової, як в GIF, а з дуже широкою системою управління, заснованої на мові SMIL. Мабуть, єдиним істотним недоліком SVG є велика вага складних малюнків, але дану неприємність легко усунути за допомогою технології gzip стиснення.

SVG в поєднанні з іншими технологіями HTML5 і JavaScript цілком може виступати конкурентом Flash з його Action Script. Варто враховувати, що Flash є всього-лише стороннім плагіном до браузера, а SVG невід'ємною частиною веб-сторінки.

Порівняльна таблиця растрових форматів

Формат	BMP	GIF	PNG	JPEG	TIFF
Розмір файлу	Великий	Малий	Норма	Норма	Крайнє великий
Стиснення	Не підтримується	Без втрат	З втратами та без	З втратами та без (незначне)	З втратами та без
Призначення	В ОС Windows для забезпечення незалежності від апаратури	Графіка та елементарна анімація в мережі	Графіка в мережі (GNU альтернатива для GIF)	Збереження і обробка фотографій	Створення та збереження зображень надвисокої якості
Глибина кольору	1 - 64 біт/піксель	1 - 8 біт/піксель	8 - 64 біт/піксель	8 - 64 біт/піксель	8 - 64 біт/піксель
Альфа-канал	відсутній	наявний	опціональний	відсутній	відсутній
Анімація	не підтримується	покадрова	покадрова в APNG	не підтримується	не підтримується
Коментар	Застарілий формат великого розміру, який погано передається по мережі і погано стискується.	Застарілий формат мережевої графіки. Степінь стиснення великих файлів значно нижче ніж у PNG.	Найпопулярніший формат мережевої графіки.	Найпопулярніший формат збереження фотоматеріалів (зображення з напівтонами)	Формат для "промислового" застосування. Наприклад для оцифрування зображень.

Додатки

Приклади різних ворматів зображень