Kompressointi ja kuvatiedostoformaatit

Kuvatiedostoja käsitellään pakkaamattomina editointivaiheessa, koska näin säilytetään kuvan laatu mahdollisimman hyvänä. Loppukäyttöä varten ja varsinkin tehtäessä WWW-grafiikkaa kuvat täytyy pakata eli kompresoida, jotta tiedostojen koot olisivat mielekkäitä.

Laitteistoriippumattomat formaatit

GIF (GIF87a, GIF89a)

• Graphics Interchange Format (GIF) kehittäjinä UNISYS ja Compuserve
• 'hukkaamaton' pakkausalgoritmi, joka käyttää Lempel-Ziv Welch -algoritmia, (eräs Huffman-koodauksen alalaji)
• 8 bittiä/pikseli eli ainoastaan 256 väriä
• soveltuu tietokonegrafiikan pakkaamiseen (vähän värejä, isoja tasavärisiä alueita, teräviä reunoja)
• tukee lomittamista
• GIF89a tukee useita eri kuvia samassa tiedostossa ja animaatiota
• LZW-pakkausalgoritmi patentoitu (UNISYS)

JPEG

• (Joint Photographic Expert Group)
• standardi vuodesta 1992
• 24bittiä/pikseli (16M väriä)
• tarkoitettu täysväristen ja harmaasävyisten kuvien pakkaamiseen (valokuvat), ei sovellu mustavalkoisten ja tietokonegrafiikan pakkaamiseen
• käyttää hukkaavaa pakkausta, jonka astetta voidaan säätää (kuvan koko, laatu, nopeus)
• pakkausalgoritmi käyttää hyväkseen ihmissilmän rajoittuneisuutta
• hyvä kuvanlaatu 10 -20 kertaisella pakkauksella, välttää aina 100 asti (4- 5 kertaa pienempi kuin GIF)
• yleisesti käytetty kuvaformaatti, WWW-standardi yhdessä GIF:in kanssa
• kuva jaetaan 8x8 blokkeihin, joihin tehdään DCT (Discrete Cosine Transfomation) ja tämän jälkeen pakataan
• päästään todella suuriin kompressioasteisiin
• ongelmana suurilla kompressioasteilla kuvan rasteroituminen blokkeihin
• ei käsittele hyvin teräviä rajauksia (esim. teksti kuvassa)
• muunnos GIF->JPEG ei suositeltava, koska GIF on hukannut värit

PNG

• Portable Networks Graphics
• kehitettiin korvaamaan GIF ja osittain myös TIFF
• ei patenttisuojaa -> ei lisenssimaksuja (vrt. GIF)
• tukee alfa-kanavia (muuttuva läpinäkyvyys), gamma-korjausta ja kaksiulotteista lomittamista (kuvan vähittäinen latautuminen)
• 5 - 20 % tehokkaampi hukkaamaton pakkaus kuin GIF:issä
• ei animointia (siihen oma formaatti MNG)
• tukee truecolor-, harmaasävy- ja 8-bittisiä palettikuvaformaatteja
• kuvankäsittelysovellukset tukevat hyvin PNG:tä, mutta WWW-selaimet puutteellisesti

Wavelets (aaltoset, väreet)

• uusi kompressioalgoritmi
• wavelet-muunnos kohdistetaan kerralla koko kuvaan
• saavutetaan JPEG:iäkin suuremmat kompressiotasot paremmalla kuvanlaadulla
• vaatii tietokoneen prosessorilta suorituskykyä ja väh. 8MB muistia
• vaatii erikoissovellukset sekä kompressointiin että esittämiseen (WWW-selaimeen plug-in)

TIFF

• Tagged Image File Format
• käytetään hyvin erityyppisten kuvien tallettamiseen (mustavalkea, harmaasävyinen, 8- ja 24-bittinen RGB ym.)
• hukkaamaton kuvaformaatti

SVG

• Scalable Vector Graphics
• uusi vektorigrafiikkaformaatti WWW-käyttöön
• W3C-standardi (ei vielä valmis), perustuu XML:ään
• kuvauskieli, kuvat tekstiformaatissa (pieni koko, hakutoiminnot mahdollisia)
• DOM-standardin mukainen
• selaimet eivät tue tällä hetkellä, kuvankäsittelyohjelmistot osittain

Laitteistoriippuvia kuvaformaatteja

Microsft Windows: BMP

• Windows bitmap
• stardardikuvaformaatti Windows-ympäristössä
• kuva voidaan tallettaa 24-bittisenä
• pakkaus mahdollista RLE:n avulla (Run Length Encode)

WMF

• Windows Meta File
• Windowsin vektorigrafiikkaformaatti

Macintosh: PAINT ja PICT

• PAINT-formaattia käytettiin alunperin MacPaint-ohjelmassa, alunperin vain mustavalkeiden kuvien esittämiseen
• PICT-formaattia käytettiin alkujaan MacDraw-ohjelmassa, joka on vektoripohjainen piirto-ohjelma

X-windows: XBM

• ensisijainen grafiikkaformaatti X-ikkunointiympäristöissä
• tukee 24-bittisiä bitmap-kuvia

Ohjelmistoja

PH - 30/9/99 > Pasi.Hakkinen@cc.tut.fi