10-12. (загал) Формати графічних файлів.

Формат – це внутрішня структура відповідного файлу.

Дуже багато графічних редакторів зберігають файли у власних форматах, які є незрозумілими для інших програм. Але існує багато універсальних форматів, які сприймаються багатьма програмами. Всі формати ділять на растрові та векторні.

Растрові формати зберігають інформацію про кожну окрему точку зображення.

Векторні зберігають інформацію про геометричні фігури у вигляді математичних формул.

Коротко розглянемо шість найбільш популярних в ПК форматів графічних файлів.

• Формат BMP

• Формат PCX

• Формат TIFF

• Формат GIF

• Формат PNG

• Формат JPEG

Існують і інші формати растрової графіки, а також формати файлів для векторної графіки, в яких зберігаються команди по відтворенню зображення, а не інформація про колір кожного окремого піксела.

Найбільш розповсюджені формати файлів растрової графіки

Формат	Макс. кількість біт/піксел	Макс. кількість кольорів	Макс. розмір зображення, піксел	Методи стиску	Кодування декількох зображень
BMP	24	16'777'216	65535 x 65535	RLE*	-
GIF	8	256	65'535 x 65535	LZW	+
JPEG	24	16'777'216	65535 x 65535	JPEG	-
PCX	24	16'777'216	65535 x 65535	RLE	-
PNG	48	281'474'976'710'656	2'147'483'647 x 2 147 483 647	Deflation (варіант LZ77)	-
TIFF	24	16'777'216	всього 4'294'967'295	LZW, RLE і ін.	+

10. Формати растрових графічних файлів (bmp, pcx). Алгоритм стиску lzw.

10.1. Файли bmp

Формат файлу BMP (скорочено від BitMaP) - це "рідний" формат растрової графіки для Windows, оскільки він найбільш близько відповідає внутрішньому формату Windows, в якому ця система зберігає свої растрові масиви. Для імені файлу, представленого в BMP-форматі, частіше за все 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 проведено стискування растрової інформації файлу одним з двох способів стискування RLE, які допустимі для файлів BMP-формату.

В файлах BMP інформація про колір кожного піксела кодується 1, 4, 8, 16 або 24 біт (біт/піксел). Числом біт/піксел, яке називається ще також глибиною представлення кольору, визначається максимальна кількість кольорів в зображені. Зображення при глибині 1 біт/піксел може мати всього два кольори, а при глибині 24 біт/піксел – більше 16 млн. розрізнимих кольорів.

Формат BMP дозволяє зберігати повнокольорові зображення в моделі кольорів RGB та індексовані зображення. Не підтримує профілі кольору та обтравочні контури. Не застосовується в друкарській діяльності, але широко використовується при оформлені прикладних програм. Не підтримує вбудовані архіватори, має великі розміри.

При збереженні файлів в цьому форматі є додаткова можливість вибору глибини кольору для індексованих зображень та цільової операційної системи (Microsoft Windows або IBM OS/2).

11.2. Файли pcx

PCX став першим стандартним форматом графічних файлів для збереження файлів растрової графіки в комп’ютерах IBM PC. Формат PCX (PCExchange), розроблений фірмою Z-Soft для програми PCPaintBrush, є одним з самих відомих, і практично довільний додаток, який працює з графікою, легко імпортує його.

Колірні можливості: 1, 2, 4, 8 та 24-бітовий колір, ніяких відтінків сірого.

У цього формату є ряд недоліків: не підтримує зображення з відтінками сірого чи таблиці корекції шкали сірого; не підтримує кольору CMYK чи інші системи відмінні від RGB; численні варіанти, особливо при роботі з кольорами, можуть робити роботу з файлом неможливим; незручна схема стиску в дійсності може збільшувати розміри деяких файлів.

Серед позитивних сторін формату PCX можна назвати те, що він зручний для зображень, що створюють обмежену палітру кольорів (найкраще 16 чи 256); не є відсканованим зображенням чи фотографіями, що погано стискуються; повинні читатися всіма додатками персонального комп’ютера.

Формат PCX спочатку був розроблений для адаптерів CGA- і EGA-дисплеїв і в подальшому був модифікований для використання в адаптерах VGA і адаптерах істинних кольорів.

10.7. Алгоритм стиску LZW.

Коли для зменшення розмірів пам’яті, яку займають файли, застосовується програми або математичні алгоритми, то говорять, що файли піддаються стиску. Для зменшення розмірів пам’яті необхідної для збереження даних застосовують різні організаційні підходи. Методи можна розділити на дві категорії: стиск усього файлу і стиск включений в структуру файлу. При стиску усього файлу програма упакування (стиску) зчитує всі його дані, застосовує до них деякий стискаючий алгоритм і створює новий файл. Виграш у розмірі файлу може бути значним, але є й один недолік: файл не можна використовувати ні однією програмою поки він не буде відновлений до вихідного стану.

Стиск може бути частиною структури файлу і працювати усередині нього. У цьому випадку програми, призначені для зчитування файлів таких форматів, не будуть поставлені в безвихідне становище стиснутими даними. Це робить внутрішній стиск дуже зручним.

Алгоритм Lempel-Ziv і Welch (LZW) перетворить серію значень даних у серію кодів, що можуть бути самими значеннями чи кодами, які описують серію значень. Якщо використовувати аналогію з текстовими символами, то вихідні коди складаються із символів і кодів, що описують ланцюжки символів.