Відмінності між версіями «ЛР2 3 ОЗМ Глущенко»

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
 
(не показано 14 проміжних версій цього учасника)
Рядок 1: Рядок 1:
−
Лабораторна робота 2,3
+
== BMP ==
 +
[[Файл:Icon bmp.png|міні]]
 +
Формат BMP (скорочено від BitMaP) - це "рідний" формат растрової графіки для Windows, оскільки він найближче відповідає внутрішньому формату Windows, в якому ця система зберігає свої растрові масиви. Для імені файлу, представленого в BMP-форматі, найчастіше використовується розширення BMP, хоча деякі файли мають розширення RLE, що означає run length encoding (кодування довжини серій). Розширення RLE імені файлу зазвичай вказує на те, що виконано стиснення растрової інформації файлу одним з двох способів стиснення RLE, які допустимі для файлів BMP-формату.
  
−
Тема: Графічні формати
+
У файлах BMP інформація про колір кожного пікселя кодується 1, 4, 8, 16 або 24 біт (біт/піксель). Числом біт/піксель, званим також глибиною уявлення кольору, визначається максимальне число кольорів в зображенні. Зображення при глибині 1 біт/піксель може мати всього два кольори, а при глибині 24 біт / піксель - більше 16 млн.
  
−
Мета: Вивчення форматів графічних файлів
+
Формат власне даних растрового масиву в файлі BMP залежить від числа біт, що використовуються для кодування даних про колір кожного пікселя. При 256-кольоровому зображенні кожен піксель в тій частині файлу, де містяться власне дані реєстрового масиву, описується одним байтом (8 біт). Цей опис пікселя не представляє значний кольорів RGB, а слугує вказівником для входу в таблицю кольорів файлу.
  
−
Завдання:
+
Переваги:
−
*Вивчити формат bmp. Розробити коротку специфікацію формату.
+
*Можливість вносити зміни в один піксель без зміни іншої частини зображення.
−
*Вивчити формат jpg. Розробити коротку специфікацію формату.
+
−
*Вивчити формат gif. Розробити коротку специфікацію формату.
+
−
*Вивчити формат png. Розробити коротку специфікацію формату.
+
−
*Вивчити один векторний формат (на Ваш вибір). Розробити коротку специфікацію формату.
+
−
*Зберегти в розглянутих форматах, файл нестисненого фото. Зробити таблицю порівняння форматів.
+
  
−
== BMP ==
+
== JPG ==
−
http://kunegin.narod.ru/ref1/code/6.htm
+
[[Файл:Icon jpg.png|міні]]
 +
Формат файлу JPEG (Joint Photographic Experts Group - Об'єднана експертна група по фотографії, вимовляється "джейпег) був розроблений компанією C-Cube Microsystems як ефективний метод зберігання зображень з великою глибиною кольору, наприклад, одержуваних при скануванні фотографій з численними ледь вловимими (а іноді і невловимими) відтінками кольору. Найбільша відмінність формату JPEG від інших форматів полягає в тому, що в JPEG використовується алгоритм стиснення з втратами (а не алгоритм без втрат) інформації. Алгоритм стиснення без втрат так зберігає інформацію про зображення, що розпаковане зображення в точності відповідає оригіналу. При стисненні з втратами жертвується частина інформації про зображення, щоб досягти більшого коефіцієнта стиснення. Розпаковане зображення JPEG рідко відповідає оригіналу абсолютно точно, але дуже часто ці відмінності настільки незначні, що їх ледве можна (якщо взагалі можна) виявити.
 +
 
 +
Процес стиснення зображення JPEG досить складний і часто для досягнення прийнятної продуктивності вимагає спеціальної апаратури. Спочатку зображення розбивається на квадратні блоки із стороною розміром 8 пікселів. Потім проводиться стиснення кожного блоку окремо за три кроки. На першому кроці за допомогою формули дискретного косинусоїдального перетворення фури (DCT) проводиться перетворення блоку 8х8 з інформацією про пікселі в матрицю 8x8 амплітудних значень, що відображають різні частоти (швидкості зміни кольору) в зображенні. На другому кроці значення матриці амплітуд діляться на значення матриці квантування, яка зміщена так, щоб відфільтрувати амплітуди, незначно впливають на загальний вигляд зображення. На третьому і останньому кроці квантованими матриця амплітуд стискається з використанням алгоритму стиснення без втрат.
 +
 
 +
Переваги:
 +
*Висока і керована ступінь стиснення. Користувач сам вибирає співвідношення якість/розмір файлу
 +
*Невеликий розмір файлу
 +
*Розпізнається усіма браузерами, графічними і текстовими редакторами, сумісний і правильно відображається на всіх комп'ютерах, планшетах і мобільних пристроях
 +
*Правильна робота з кольоровими реалістичними зображеннями, де багато колірних і контрастних переходів
 +
*При невеликому ступені стиснення якість зображення залишається досить високою
 +
 
 +
== GIF ==
 +
[[Файл:Icon gif.png|міні]]
 +
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 ==
 +
[[Файл:Icon png.png|міні]]
 +
Формат PNG (Portable Network Graphic - портативний мережевий формат) був розроблений для заміни GIF, щоб обійти юридичні перешкоди, що стоять на шляху використання GIF-файлів. PNG успадкував багато можливостей GIF і, крім того, він дозволяє зберігати зображення з істинними квітами. Ще більш важливо, що він стискає інформацію реєстрового масиву відповідно до варіанта користується високою репутацією алгоритму стиснення LZ77 (попередника LZW), яким будь-хто може користуватися безкоштовно. Існують 2 версії формату: PNG-8 (схожий на GIF - використовує індексні кольору) і PNG-24 (ближче до JPEG - повнокольоровий палітра).
 +
 
 +
Переваги:
 +
*Повноцінна підтримка alpha-transparency - прозорості. Дозволяє зробити ділянки зображення прозорими і напівпрозорими.
 +
*Якісний алгоритм стиснення без втрати якості. Схожий на LZW, але трохи ефективніше.
 +
*Можливість черезрядкової розгортки, причому (на відміну від GIF) як по вертикалі, так і по горизонталі одночасно.
 +
*Вбудована гамма-корекція. Дозволяє прикріпити до зображення налаштування його відображення, для того щоб на різних моніторах зображення відображалося точно так, як і у автора.
 +
 
 +
== SVG ==
 +
[[Файл:Icon svg.png|міні]]
 +
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.
  
−
<big>'''BMP''' - формат зберігання растрових зображень. Спочатку формат міг зберігати тільки апаратно-залежні растри (англ. Device Dependent Bitmap, DDB), але з розвитком технологій відображення графічних даних формат BMP став переважно зберігати апаратно-незалежні растри (англ. Device Independent Bitmap, DIB).
+
== Порівняння форматів ==
−
З форматом BMP працює величезна кількість програм, так як його підтримка інтегрована в операційні системи Windows і OS/2. Файли формату BMP можуть мати розширення .bmp, .dib і .rle.
+
<div style=" style="margin: auto; text-align: center;">
−
Глибина кольору в даному форматі може бути від 1 до 24 біт на піксель, максимальні розміри зображення 65535х65535 пікселів.
+
{| class="wikitable" border="1" width="75%"
−
У форматі BMP є підтримка стиснення за алгоритмом RLE, однак тепер існують формати з більш сильним стисненням, і через великий обсяг BMP рідко використовується в Інтернеті, де для стиснення без втрат використовуються PNG і старіший GIF.
+
| Формат
−
Розроблявся фірмою Microsoft як сумісний з усіма додатками Windows. У форматі BMP можна зберігати чорно-білі, сірі напівтонові, індексні кольорові і кольорові зображення системи RGB (але не двоколірні або кольорові зображення системи CMYK). Недолік цих графічних форматів: великий обсяг. Наслідок - мала придатність для Internet-публікацій.</big>
+
| Макс. число біт / піксель
 +
| Макс. число кольорів
 +
| Макс. розмір зображення, пікселі
 +
| Методи стиснення
 +
| Кодування декількох зображень
 +
| Прозорість
 +
| Зображення
 +
|-
 +
| BMP
 +
| 24
 +
| 16'777'216
 +
| 65535 x 65535
 +
| RLE
 +
| Ні
 +
| Ні
 +
| [[Файл:Bmpmulti111.jpg|міні]]
 +
|-
 +
| GIF
 +
| 8
 +
| 256
 +
| 65535 x 65535
 +
| LZW
 +
| Так
 +
| Так
 +
| [[Файл:Gifmulti111.GIF|міні]]
 +
|-
 +
| JPG
 +
| 24
 +
| 16'777'216
 +
| 65535 x 65535
 +
| JPEG
 +
| Ні
 +
| Ні
 +
| [[Файл:Jpgmult111.jpg|міні]]
 +
|-
 +
| PNG
 +
| 48
 +
| 281'474'976'710'656
 +
| 65535 x 65535
 +
| Deflation
 +
| Ні
 +
| Так
 +
| [[Файл:Pngmulti111.PNG|міні]]
 +
|-
 +
| SVG
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
| Ні
 +
| Так
 +
| [[Файл:Svgmult111.jpg|міні]]
 +
|}
 +
</div>

Поточна версія на 13:13, 3 березня 2016

BMP

Icon bmp.png

Формат BMP (скорочено від BitMaP) - це "рідний" формат растрової графіки для Windows, оскільки він найближче відповідає внутрішньому формату Windows, в якому ця система зберігає свої растрові масиви. Для імені файлу, представленого в BMP-форматі, найчастіше використовується розширення BMP, хоча деякі файли мають розширення RLE, що означає run length encoding (кодування довжини серій). Розширення RLE імені файлу зазвичай вказує на те, що виконано стиснення растрової інформації файлу одним з двох способів стиснення RLE, які допустимі для файлів BMP-формату.

У файлах BMP інформація про колір кожного пікселя кодується 1, 4, 8, 16 або 24 біт (біт/піксель). Числом біт/піксель, званим також глибиною уявлення кольору, визначається максимальне число кольорів в зображенні. Зображення при глибині 1 біт/піксель може мати всього два кольори, а при глибині 24 біт / піксель - більше 16 млн.

Формат власне даних растрового масиву в файлі BMP залежить від числа біт, що використовуються для кодування даних про колір кожного пікселя. При 256-кольоровому зображенні кожен піксель в тій частині файлу, де містяться власне дані реєстрового масиву, описується одним байтом (8 біт). Цей опис пікселя не представляє значний кольорів RGB, а слугує вказівником для входу в таблицю кольорів файлу.

Переваги:

  • Можливість вносити зміни в один піксель без зміни іншої частини зображення.

JPG

Icon jpg.png

Формат файлу JPEG (Joint Photographic Experts Group - Об'єднана експертна група по фотографії, вимовляється "джейпег) був розроблений компанією C-Cube Microsystems як ефективний метод зберігання зображень з великою глибиною кольору, наприклад, одержуваних при скануванні фотографій з численними ледь вловимими (а іноді і невловимими) відтінками кольору. Найбільша відмінність формату JPEG від інших форматів полягає в тому, що в JPEG використовується алгоритм стиснення з втратами (а не алгоритм без втрат) інформації. Алгоритм стиснення без втрат так зберігає інформацію про зображення, що розпаковане зображення в точності відповідає оригіналу. При стисненні з втратами жертвується частина інформації про зображення, щоб досягти більшого коефіцієнта стиснення. Розпаковане зображення JPEG рідко відповідає оригіналу абсолютно точно, але дуже часто ці відмінності настільки незначні, що їх ледве можна (якщо взагалі можна) виявити.

Процес стиснення зображення JPEG досить складний і часто для досягнення прийнятної продуктивності вимагає спеціальної апаратури. Спочатку зображення розбивається на квадратні блоки із стороною розміром 8 пікселів. Потім проводиться стиснення кожного блоку окремо за три кроки. На першому кроці за допомогою формули дискретного косинусоїдального перетворення фури (DCT) проводиться перетворення блоку 8х8 з інформацією про пікселі в матрицю 8x8 амплітудних значень, що відображають різні частоти (швидкості зміни кольору) в зображенні. На другому кроці значення матриці амплітуд діляться на значення матриці квантування, яка зміщена так, щоб відфільтрувати амплітуди, незначно впливають на загальний вигляд зображення. На третьому і останньому кроці квантованими матриця амплітуд стискається з використанням алгоритму стиснення без втрат.

Переваги:

  • Висока і керована ступінь стиснення. Користувач сам вибирає співвідношення якість/розмір файлу
  • Невеликий розмір файлу
  • Розпізнається усіма браузерами, графічними і текстовими редакторами, сумісний і правильно відображається на всіх комп'ютерах, планшетах і мобільних пристроях
  • Правильна робота з кольоровими реалістичними зображеннями, де багато колірних і контрастних переходів
  • При невеликому ступені стиснення якість зображення залишається досить високою

GIF

Icon gif.png

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

Icon png.png

Формат PNG (Portable Network Graphic - портативний мережевий формат) був розроблений для заміни GIF, щоб обійти юридичні перешкоди, що стоять на шляху використання GIF-файлів. PNG успадкував багато можливостей GIF і, крім того, він дозволяє зберігати зображення з істинними квітами. Ще більш важливо, що він стискає інформацію реєстрового масиву відповідно до варіанта користується високою репутацією алгоритму стиснення LZ77 (попередника LZW), яким будь-хто може користуватися безкоштовно. Існують 2 версії формату: PNG-8 (схожий на GIF - використовує індексні кольору) і PNG-24 (ближче до JPEG - повнокольоровий палітра).

Переваги:

  • Повноцінна підтримка alpha-transparency - прозорості. Дозволяє зробити ділянки зображення прозорими і напівпрозорими.
  • Якісний алгоритм стиснення без втрати якості. Схожий на LZW, але трохи ефективніше.
  • Можливість черезрядкової розгортки, причому (на відміну від GIF) як по вертикалі, так і по горизонталі одночасно.
  • Вбудована гамма-корекція. Дозволяє прикріпити до зображення налаштування його відображення, для того щоб на різних моніторах зображення відображалося точно так, як і у автора.

SVG

Icon svg.png

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, пікселі Методи стиснення Кодування декількох зображень Прозорість Зображення
BMP 24 16'777'216 65535 x 65535 RLE Ні Ні
Bmpmulti111.jpg
GIF 8 256 65535 x 65535 LZW Так Так
Gifmulti111.GIF
JPG 24 16'777'216 65535 x 65535 JPEG Ні Ні
Jpgmult111.jpg
PNG 48 281'474'976'710'656 65535 x 65535 Deflation Ні Так
Pngmulti111.PNG
SVG Ні Так
Svgmult111.jpg
Отримано з https://wiki.cusu.edu.ua/index.php?title=ЛР2_3_ОЗМ_Глущенко&oldid=224806