Відмінності між версіями «Лаб №2»

Версія за 17:34, 24 лютого 2017

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.

bmp. формат

BMP (Bitmap) — bitmap-формат або DIB -формат файлу зображень растрової графіки, в якому зображення зберігається у вигляді двовимірного масиву пікселів. Запам'ятовує одно і багатокольорові (RGB) ілюстрації у формі Pixel. BMP-формат використовується в операційній системи Windows та OS/2. Формат файлу BMP здатний зберігати 2D цифрові зображення довільної ширини, висоти та роздільної здатності, як монохромні так і кольорові, різної глибини кольору, і, необов'язково, зі стисненням данних, альфа-каналом та керуванням кольору. В даному форматі можна зберігати лише одношарові растри. На кожен піксель в різних файлах може припадати різну кількість біт (глибина кольору). Microsoft пропонує бітності 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32, 48 і 64. У Бітність 8 і нижче, колір 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 бітностей, але при цьому прозорість без градацій можна побічно отримати RLE-кодуванням.

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

В останніх версіях формату BMP також з'явилися можливості по управлінню кольором. Зокрема, можна вказувати кінцеві точки, виробляти гамма-корекцію і вбудовувати колірні профілі ICC.

jpg. формат

JPEG призначений для зменшення розмірів файлів растрових зображень, що мають плавні переходи кольорових тонів і відтінків. Дозволяє регулювати співвідношення між мірою стискання файлу і якістю зображення. JPEG стискує зображення, зберігаючи його повну чорно-білу версію і більшу частину колірної інформації. Так як зберігається не вся колірна інформація, JPEG є форматом зі втратами, що проявляється, особливо в сильно стиснених файлах, в вигляді розмитого або випадкового розподілення пікселів.На відмінність від алгоритму стискання GIF, який аналізує файли по рядках, JPEG розбиває зображення на області близьких кольорів. Якщо використовувати формат JPEG для різкої графіки з великими областями одного і того ж кольору, то звичайно отримують погані результати.Прогресивні файли JPEG подібні на черезрядкові файли GIF тим, що вони визначають спосіб виводу зображення на екран при завантаженні (завантажують різні області графічного файлу одночасно). При цьому користувач може бачити, що містить зображення ще до того, як весь файл буде повністю завантажений. JPEG не дозволяє включати в файл більше одного зображення, тому анімація JPEG не дуже поширена в Web. Якщо потрібно відтворити послідовність файлів JPEG в одному і тому ж місці Web-сторінки, можна використати сценарій або додаток, що завантажується, написані на Java. Однак Java-аплет може вимагати багато часу для ініціалізації і виконання на повільних комп’ютерах. JPEG найбільше всього підходить для фотографій або графіки зі складними тінями та ефектами освітлення і використовується в Web для фотографій товарів, об’ємних зображень і графіки з ефектами освітлення.освітлення.

gif. формат

Більшість провідних фахівців-графіків, що мають справу з алгоритмом LZW, стикаються з аналогічними юридичними проблемами при використанні популярного міжплатформного формату файлів растрової графіки GIF (Graphics Interchange Format), розробленого компанією CompuServe. Зазвичай для імені файлів GIF використовується розширення GIF, і тисячі таких файлів можна отримати в CompuServe.

Структура файлу GIF залежить від версії GIF-специфікації, якій відповідає файл. В даний час використовуються дві версії, GIF87a і GIF89a. Перша з них простіше. Незалежно від номера версії, 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 (формат GIF дозволяє в одному файлі кодувати два і більше зображень), то замість загальної таблиці кольорів кожне зображення супроводжується локальної таблицею кольорів.

У файлі GIF87a слідом за заголовком і загальною таблицею квітів розміщується зображення, яке може бути першим з кількох наявних поспіль зображень. Кожне зображення складається з 10-байт описателя зображення, розташованої услід за ним локальної таблиці кольорів і бітів реєстрового масиву. Для підвищення ефективності використання пам'яті дані реєстрового масиву стискаються за допомогою алгоритму LZW.

Файли GIF89a мають аналогічну структуру, але вони можуть містити факультативні блоки розширення з додатковою інформацією про кожному зображенні. У специфікації GIF89a визначено чотири типи блоків розширення. Це блоки розширення для управління графікою, які описують, як зображення повинне виводитися на екран (наприклад, накладається воно на попереднє зображення подібно діапозитивів або просто замінює його); блоки розширення зі звичайним текстом, що містять текст, що відображається разом з графікою; блоки розширення для коментаря, що містять коментарі в коді ASCII; і блоки розширення прикладних програм, в яких зберігається інформація, що належить тільки створила цей файл програмою. Блоки розширення можуть перебувати практично в будь-якому місці файлу після загальної таблиці кольорів.

Основні переваги GIF полягають в широкому поширенні цього формату і його компактності. Але йому притаманні два досить серйозні недоліки. Один з них полягає в тому, що в зображеннях, що зберігаються у вигляді GIF-файлу, не може бути використано більше 256 кольорів. Другий, можливо, ще більш серйозний, полягає в тому, що розробники програм, що використовують в них формати GIF, повинні мати ліцензійну угоду з CompuServe і вносити плату за кожен екземпляр програми; така цінова політика була прийнята CompuServe після того, як Unisys оголосила, що почне добиватися дотримання своїх прав власності і зажадала від тих, хто користується алгоритмом стиснення LZW, вносити ліцензійні платежі. Виник в результаті цього заплутане юридичне становище гальмує впровадження програмістами в свої графічні програми коштів для роботи з файлами GIF.

png. формат

Формат PNG (Portable Network Graphic) 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 кольорами. Формат PNG характеризується сильнішим рівнем стиснення для файлів з більшою кількістю кольорів ніж GIF, але різниця становить близько 5-25%, чого недостатньо для абсолютної переваги формату, тому що маленькі картинки GIF стискає принаймні не гірше. Існує також одна особливість GIF, яку не повторює PNG — це можливість збереження множинного зображення, особливо мультиплікації. Призначення PNG — зберігати лише одне зображення. Для передачі множинних зображень використовується розширений формат MNG, опублікований у середині 1999 року, який підтримується у різних прикладних програмах.

bmp. формат