Обробка зображень лабораторна №3 Марков Богдан

Растрові формати

Формат BMP

BMP (DIB – device-independent bitmap) – формат збереження графічних зображень Глибиназбереженняграфічнихзображень. Глибинакольору від 1 до 48 біт на піксель.Можливе стиснення без втрат. Розширення .bmp, .dib и .rle.

Специфікації BMP

• Глибинакольору від 1 до 48 біт на піксель
• Можливе стиснення без втрат.
• На кожну точку (піксель) зображення відводиться від 1 до 48 біт.
• 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 даних, альфа-каналом та керуванням кольору.
• Часткова прозорість реалізована альфа-каналом різних бітностей, але при цьому прозорість без градацій можна побічно отримати RLE-кодуванням.
• В бітності 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, але в бітності 16 і 32 можна отримати відтінки сірого з глибиною до 16 і 32-ох біт відповідно.
• У більшості випадків пікселі зберігаються у вигляді відносно простого двовимірного масиву.
• В останніх версіях формату BMP так само з'явилися можливості управління кольором. Зокрема, можна вказувати кінцеві точки, виконувати гама-корекцію і вбудовувати колірні профілі ICC.
• Максимальний розмір неподільних комірок 32 біта і тому формат можна класифікувати як 32-бітний. Винятком можуть бути 64-бітові пікселі.
• BMP-файл складається з чотирьох частин:

1. Заголовок файлу (BITMAPFILEHEADER);
2. Заголовок зображення (BITMAPINFOHEADER, може бути відсутнім). BITMAPV4HEADER (Win95, NT4.0) BITMAPV5HEADER (Win98/Me, 2000/XP);
3. Палітра (може бути відсутнім);
4. Саме зображення.

JPEG

Формат JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) - є одним з найпоширеніших графічних форматів.Використовує алгоритм компресії з втратою якості, але з великим ступенем стиснення.При сильних компресіях можуть з'являтись блочні структури. Розширення .jpg, .jfif, .jpe или .jpeg.

Специфікації JPEG

• висока і керована ступінь стиснення. Користувач сам вибирає співвідношення якість / розмір файлу;
• невеликий розмір файлу;
• впізнаваність усіма браузерами, графічними та текстовими редакторами, сумісність і правильне відображення 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 високим.
• Найбільша роздільна здатність,яку підтримує формат JPEG/JFIF є 65535×65535.
• Формат JPEG, на відміну від GIF і PNG, не підтримує ні анімацію, ні прозорість.
• при сильному стисненні зображення може «розсипатися» на окремі квадратики - блоки пікселів розміром 8х8. Це відбувається тому, що алгоритм стиснення передбачає аналіз сусідніх пікселів, обчислення їх кольору і усереднення, за рахунок цього плавні колірні переходи можуть стати ступінчастими або пропасти зовсім;
• гірше інших форматів підходить для роботи з текстами або монохромними графічними зображеннями з чіткими межами;
• відновлений після стиснення файл правити і / або пересохранять не рекомендують - кожен такий крок погіршує якість зображення.

GIF

Формат GIF

GIF (Graphics Interchange Format) - Формат здатний зберігати дані без втрат до 256Форматздатнийзберігатиданібезвтратдо256кольорів, призначався для графіків, креслень.Розроблено в 1987 р як незалежний від апаратуриРозробленов1987р. якнезалежнийвідапаратуриформат, призначався для передачі даних в мережі.Зображення зберігається по рядкам.Дозволяє анімацію та прозорість. Розширення .gif.

Специфікації GIF

• Розмір картинки - від 1х1 до 65535х65535 пікселів.
• Число кольорів палітри - від 2 до 256.
• Кожен колір палітри має глибину 24 біта / піксель (вибір з 16 мільйонів квітів).
• Карта прозорості - 1-бітна (напівпрозорих кольорів немає).
• Число повторів анімації - від 1 до 65535, а також нескінченне.
• Час показу одного кадру анімації - від 1/100 секунди до 655 секунд.
• Число кадрів анімації - необмежено.
• Число невидимих ​​текстових коментарів і розмір кожного коментаря - необмежені.
• В залежності від способу збереження для індексу потрібно до 4 байтів даних, тому зображення з 256 кольорами має палітру розміром до 1024-х байт.

PNG

Формат PNG

PNG (Portable Network Graphics) – растровий формат, використовується компресія без втрат. Спроектований для заміни gif, призначається для іІвикористання в мережіІнтернет. Розширення .png.

Специфікації PNG

• Формат PNG зберігає інформацію у стиснутому вигляді.
• PNG використовує відкритий, не патентований алгоритм стиснення Deflate.
• PNG підтримує три основних типи растрових зображень:

1. Півтонування (з глибиною кольору 16 біт);
2. Кольорове індексовані зображення (палітра 8 біт для кольору глибиною 24 біт);
3. Повнокольорове зображення (з глибиною кольору 48 біт).

• Мінімальні втрати при стисненні. Якість зображення не змінюється при будь-якого ступеня стиснення;
• Практично необмежену кількість квітів в зображенні (GIF використовує в кращому разі 8-бітний колір);
• Опціональна підтримка альфа-каналу;
• Можливість гамма-корекції;
• Двовимірна черезстрочна розгортка;
• Можливість розширення формату для користувача блоками (на цьому заснований, зокрема, APNG).
• Зручний для зберігання проміжних версій зображення. При пересохраненіі не губиться якість;
• Можливість роботи з шарами;
• Можливість додавати в файл мета-дату (при необхідності закріплення авторських прав);
• PNG підтримує три основних типи зображення, це: "truecolor", "grayscale" і індексовані на основі палітри (8-бітний.
• PNG підтримує три основних типи перевірки цілісності, для допомоги програмам в роботі з файлами:

1. Перший і найпростіший - 8-байтная магічна сигнатура на початку будь-якого PNG зображення.
2. Другий тип перевірки цілісності відомий як 32-розрядний циклічний контроль надмірності або CRC-32. PNG зображення ділиться на логічні шматочки даних і з кожним шматочком зв'язуються CRC-дані.
3. Третій тип перевірки цілісності можна застосовувати лише до шматочка / шматочках даних зображення і схожий з CRC-значеннями. Так де CRC-значення шматочків зображення звертається до фільтрованим, стисненим даними в шматочку, контрольна сума Adler-32 звертається до завершеного потоку розпакованих даних.

• Не можна зберігати кілька зображень в одному файлі;