Мультимедийные технологии в САПР. Часть 1. Майстренко Н.В - 37 стр.

UptoLike

Формат PNG
Формат PNG это новый графический стандарт, созданный для замены формата GIF. Он разработан специальным
комитетом, возглавляемым Томасом Бутеллем. Аббревиатура PNG (произносится как "пинг") – означает Portable Network
Graphics. Как видно из названия, этот формат предназначен специально для передачи изображений по сетям.
Этот формат не защищён патентами, не требует лицензирования и финансовых отчислений и поэтому может полу-
чить широкое распространение. Именно из-за патентования и жёсткого лицензирования алгоритма LZW и возник PNG.
Общие черты GIF и PNG:
использование методов компрессии без потерь;
поддержка индексированных цветов до 8 битов на пиксел;
маска прозрачности (Alpha-канал);
обеспечение прогрессивного показа (по мере загрузки файла несколько стадий показаот грубой версии к пол-
ноценному изображению);
кроме изображения, файл может содержать также и текст.
Отличия PNG от GIF:
большая максимальная глубина цветадо 48 битов на пиксел для изображений типа TrueColor, а для градаций
серогодо 16 битов на пиксел;
полный Alpha-канал до 16 битов на пиксел;
запись в файл гамма-коррекции;
эффективное распознавание повреждений данных;
запись в файл PNG базового формата только одного изображениянет поддержки анимации как в GIF (в сле-
дующих версиях PNG планируется это изменить).
Для поддержки прогрессивного показа используется двумерный interlacing (не только строк, но и столбцов). Черес-
строчный режим вывода выполняется по методу Adam7 (его изобретательАдам М. Костелло, цифра семь указывает на
число проходов, за которые изображение полностью выводится на экран). При такой схеме изображение появляется на
экране сначала в виде квадратов 8×8, потомпрямоугольников 8×4, потом – 4 ×4, после этогопрямоугольников 4×2 и
т.д. В сравнении с чересстрочной схемой формата GIF метод Adam7 значительно ускоряет предварительную визуализа-
цию растровых изображений.
В отличие от GIF (версии 87а), где прозрачность или есть, или нет, PNG поддерживает также полупрозрачные пик-
селы за счёт Alpha-канала со многими (максимум 2
16
) градациями.
В стандарте PNG поддерживается аппаратная независимость графики. В файл формата PNG записывается информа-
ция о гамма-коррекции. Кроме этого, в файл можно записать значения цветов R, G, В и белого в точных колориметриче-
ских координатах МКО XYZ. Это позволяет профессиональной графической системе наиболее точно отобразить цветное
изображение. Также PNG может сохранять соотношение ширины и высоты изображенияэто может быть использовано
при выводе изображения на графическом устройстве, у которого разная разрешающая способность по горизонтали и вер-
тикали.
Вместе с графической информацией в формате PNG можно хранить метаданные или информацию об индексирова-
нии изображения. Эти данные используются поисковыми машинами, что значительно ускоряет и облегчает поиск файлов
PNG в Интернете.
В формате PNG использован эффективный алгоритм сжатия данных "без потерь" Deflate (это разновидность словар-
ного метода LZ77). Для повышения эффективности сжатия предусмотрены фильтры, которыми обрабатываются строки
изображения.
Формат JBIG2
При сканировании документации обычно получают бинарное растровое изображение (bi-level images), представ-
ляющее собой одну прямоугольную битовую плоскость, все биты которой принимают одно из двух значений. Это изо-
бражение имеет, в зависимости от оптического разрешения, большой объём (от 300 Кбит до 100 Мбит и выше). Поэтому
для представления бинарных (обычно чёрно-белых) изображений используются специальные форматы. Это, например,
формат G3 (стандарт Group III) и его усовершенствованный вариант G4 (стандарт на сжатие информации в факсимиль-
ных системах с 1984 года CCITT/ITU GROUP IV), формат jbig (Joint Bi-level Image Experts Group), с 1993 года являющий-
ся международным стандартом (ISO/IEC 1154, CCITT/ITU T.82).
JBIG2 – относительно новый формат сжатия бинарных изображений, который обеспечивает в два-шесть раз лучшее
сжатие, чем G3, G4 и JBIG. В сентябре 2000 года JBIG2 был официально одобрен как международный стандарт ITU (In-
ternational Telecommunications Union) и ISO.
Стандарт JBIG2 предназначен для кодирования как текстовых, так и полутоновых данных и предоставляет гибкую
стратегию кодирования без потерь и с потерями, базирующуюся на методах сопоставления с образцом.
Как предполагается в заключительном проекте комитета по JBIG2, типичная страница содержит главным образом
текст и возможно немного общей графики. JBIG2-кодер сегментирует изображение на различные области и использует
различные механизмы кодирования для текста и для полутоновых изображений.
В JBIG2 кодирование текста основано на методах сопоставления с образцом. На типичной странице текста есть мно-
го повторяющихся символов. Вместо того чтобы кодировать все пикселы при каждом возникновении очередного симво-
ла, кодируется точечный рисунок (битмап) одного представителя образца символа, этот код помещается в словарь. Такой
битмап называют "символом" в текстовых областях. Если сравнивать попиксельно, то видно, что два образца одного и
того же символа часто не соответствуют друг другу. Можно измерить несоответствие между одним образцом символа и
другим образцом этого же или другого символа, например, используя как меру несоответствия расстояние Хемминга.
В методе сопоставления с образцом и замене (pattern matching and substitution – PM&S) выбран критерий, чтобы ре-
шать проблему несоответствия двух символов. Чтобы запрограммировать новый символ, ищется входное слово словаря,
которое имеет наименьшее несоответствие с символом, который будет закодирован. Если найденное наименьшее несоот-
ветствие меньше, чем предварительно установленный порог, можно закодировать символ, используя указатель на это