Лабораторна робота №2-3 Бас Євген

Назад

Головна

Тема: Графічні формати
Мета: Вивчення форматів графічних файлів
Завдання:

1. Вивчити формат bmp. Розробити коротку специфікацію формату.
2. Вивчити формат jpg. Розробити коротку специфікацію формату.
3. Вивчити формат gif. Розробити коротку специфікацію формату.
4. Вивчити формат png. Розробити коротку специфікацію формату.
5. Вивчити один векторний формат (на Ваш вибір). Розробити коротку специфікацію формату.
6. Зберегти в розглянутих форматах, файл нестисненого фото. Зробити таблицю порівняння форматів.

Формат BMP (.bmp .dib .rle)

BMP (від англ. Bitmap Picture) - формат зберігання растрових зображень, розроблений компанією Microsoft. Файли формату BMP можуть мати розширення .bmp, .dib і .rle.

З форматом BMP працює величезна кількість програм, так як його підтримка інтегрована в операційні системи Windows і OS / 2. Крім того, дані цього формату включаються в двійкові файли ресурсів RES і в PE-файли.

В даному форматі можна зберігати лише одношарові растри. На кожен піксель в різних файлах може припадати різну кількість біт (глибина кольору). Microsoft пропонує битности 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32, 48 і 64. У Бітність 8 і нижче він вказується індексом з таблиці кольорів (палітри), а при великих безпосереднім значенням. Колір же в будь-якому випадку можна задати тільки в колірній моделі RGB (як при безпосередньому вказівці в пікселі, так і в таблиці кольорів), але в Бітність 16 і 32 можна отримати Grayscale з глибиною до 16 і 32 біт відповідно. Часткова прозорість реалізована альфа-каналом різних Бітність, але при цьому прозорість без градацій можна побічно отримати RLE-кодуванням.

У більшості випадків пікселі зберігаються у вигляді відносно простого двовимірного масиву. Для Бітність 4 і 8 є RLE-кодування, яке може зменшити їх розмір. Формат BMP також підтримує вбудовування даних в форматах JPEG і PNG. Але останнім скоріше більше призначене не для компактного зберігання, а для обходу обмежень архітектури GDI, яка не передбачає пряму роботу із зображеннями відмінних від BMP форматів.

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.

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). 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.

GIF

GIF (Graphics Interchange Format - формат обміну графічними даними), розробленого компанією CompuServe. Файл GIF починається з 13-байт заголовка, що містить сигнатуру, яка ідентифікує цей файл в якості GIF-файлу, номер версії GIF і іншу інформацію. Якщо файл зберігає лише одне зображення, слідом за заголовком зазвичай розташовується загальна таблиця кольорів, що визначає кольори зображення. Якщо у файлі зберігається декілька зображень, то замість загальної таблиці кольорів кожне зображення супроводжується локальної таблицею кольорів. Переваги:

• Збереження за допомогою палітри кольорів може бути дуже вигідно - особливо для графіки, логотипу, іконки і т.п. і часто призводить до значно кращого результату при меншому розмірі файлу.
• Підтримує стиснення без втрат.
• Дозволяє зберігати прозорість.
• Підтримує анімацію.

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. 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

Scalable Vector Graphics (скорочено SVG) — специфікація мови розмітки, що базується на XML та формат файлів для двовимірної векторної графіки, як статичної, так і анімованої та інтерактивної. SVG може бути виключно декларативним, або містити описи сценаріїв. Зображення можуть містити зовнішні посилання шляхом застосування простих XLink-ів. Ця специфікація є відкритим стандартом, розробленим робочою групою SVG Working Group організації World Wide Web Consortium.

Переваги:

• Масштабування: на відміну від растрової графіки, SVG не втрачає в якості при масштабуванні.
• Зменшення HTTP-запитів: при використанні SVG скорочується кількість звернень до сервера, відповідно збільшується швидкість завантаження сайту.
• Малий розмір: об'єкти SVG важать набагато менше растрових зображень.

Порівняння форматів

Формат	Макс. число біт/піксель	Макс. число кольорів	Макс. розмір зображення, піксель	Алгоритми стиснення
BMP	24	16 777 216	65 535 x 65 535	RLE
JPEG	24	16 777 216	65 535 x 65 535	JPEG
GIF	8	256	65 535 x 65 535	LZW
PNG	48	281 474 976 710 656	2 147 483 647 x 2 147 483 647	Deflation