Multimedia i grafika komputerowa

(Przedmiot)

Formaty plików graficznych

(Temat pracy)

Daniel Wojtowicz, Technik informatyk. Semestr III

Wyróżniamy nastepujące formaty plików graficznych:

• JPEG (wym. dżej-peg lub jot-peg) - standard kompresji statycznych obrazów rastrowych. Przeznaczony głównie do przetwarzania obrazów naturalnych (zdjęć satelitarnych, pejzaży, portretów itp.), charakteryzujących się płynnymi przejściami barw oraz brakiem lub małą ilością ostrych krawędzi i drobnych detali.

• JPEG 2000 - nowsza wersja formatu JPEG, oferująca lepszą kompresję. Zaletą JPEG 2000 jest nieco lepsza jakość obrazu przy tym samym stopniu kompresji. W odróżnieniu od JPEG, obraz może być również skompresowany bezstratnie, co czyni nowy standard konkurencyjnym dla formatu PNG. Inna zaleta JPEG 2000 to skalowalność - w miarę odbierania (np. przez sieć) kolejnych próbek obrazu jego jakość stopniowo się poprawia (podobny tryb, choć bardzo uproszczony, oferuje JPEG). Wadą algorytmu JPEG 2000 jest duża złożoność obliczeniowa, w związku z tym nie przewiduje się zastąpienia nim standardu JPEG. Algorytm JPEG 2000 jest wykorzystywany między innymi do kompresowania obrazu w kinach cyfrowych.

• DjVu - DjVu (wymowa: deża wu) - jeden z formatów plików graficznych. Pliki zapisywane w tym formacie posiadają rozszerzenie "djvu" lub "djv". Format stworzony do przechowywania zeskanowanych dokumentów w formie elektronicznej. DjVu jest stosunkowo nową metodą wydajnej kompresji obrazu. Zamierzeniem twórców formatu DjVu było umożliwienie tworzenia cyfrowych bibliotek, w których książki byłyby przechowywane na nośnikach elektronicznych. Cel taki łączył się z koniecznością stworzenia formatu plików graficznych, który umożliwiałby przechowywanie zeskanowanego tekstu z jakością odpowiadającą papierowemu oryginałowi przy jednoczesny względnie małym rozmiarze pliku. Djvu oparte jest o zaawansowaną (wciąż rozwijaną) metodę segmentacji obrazu. Tworzenie pliku DjVu polega na rozdzieleniu dowolnie skomplikowanego obrazu na odrębne warstwy, a następnie poddaniu warstw odrębnym optymalizacjom i kompresjom.

• TIFF (ang. Tagged Image File Format) - komputerowy format plików graficznych. Służy do zapisywania grafiki rastrowej. Został opracowany w 1986 przez grupę firm pod przewodnictwem Aldus Corporation do drukowania postscriptowego.W pracach nad nim uczestniczył też Microsoft i Hewlett-Packard. Pliki zapisane w tym formacie mają rozszerzenie ".tif" lub ".tiff". Format TIFF pozwala na zapisywanie obrazów stworzonych w trybie kreskowym, skali szarości oraz w wielu trybach koloru i wielu głębiach bitowych koloru. Przechowuje ścieżki i kanały alfa, profile koloru, komentarze tekstowe. TIFF umożliwia stosowanie kompresji bezstratnej typu LZW oraz CCITT Group 4. Używany jest obecnie w DTP jako jeden z podstawowych formatów w tej branży, grafice trójwymiarowej (pomocniczo),  w obrazowaniu medycznym itd. Umożliwia także zapisywanie dokumentów wielostronicowych (zawierających wiele obrazów).

Używające kompresji bezstratnej:

• PNG (Portable Network Graphics) - popularny format grafiki (szczególnie internetowej); obsługiwany przez większość przeglądarek WWW; obsługuje kanał alfa. PNG nie jest obciążony patentami. Obsługuje stopniowaną przezroczystość (tzw. kanału alfa) oraz 24-bitową głębię kolorów. Dzięki temu można zapisać bezstratnie dowolne grafiki RGB (a nawet RGBA, czyli RGB+Alfa). Format PNG zalecany jest przez konsorcjum W3C jako preferowany format grafiki dla sieci. Szacuje się, iż PNG w sieciach WWW zostanie częściowo wyparty w następnych latach przez grafikę SVG. Dotyczy to takich obszarów jak choćby grafika prezentacyjna czy schematy blokowe. Z drugiej strony maleją szanse na powstrzymanie przez PNG ekspansji formatu PDF i usprawnienie np. Korporacyjnego obiegu dokumentów w formie załączników do poczty elektronicznej.[potrzebne źródło] Przewaga PNG, polegająca na plikach o niewielkich rozmiarach (warunek: optymalizacja), jak również małych i szybkich programach graficznych  do ich prezentacji, traci na znaczeniu wobec stale rosnącej mocy obliczeniowej komputerów.

• GIF (Graphics Interchange Format) - popularny format grafiki (szczególnie internetowej); obsługiwany przez prawie wszystkie przeglądarki WWW może przechowywać wiele obrazków w jednym pliku tworząc z nich animację. Obsługuje przeźroczystość mochromatyczną (pełna przeźroczystość lub wcale). Panuje powszechne przekonanie, iż format GIF obsługuje jedynie 256 kolorów na obraz. Jest to mit. Format ten co prawda posiada wspomniany wcześniej limit, jednakże odnosi się on do kolorów mogących występować w jednym bloku obrazu, a nie do całego obrazu. Dlatego też, używając większej ilości bloków możliwe jest zastosowanie formatu GIF do przechowywania (na przykład) fotografii bez straty na ich jakości/ilości kolorów. Wspomniany wcześniej mit wziął się z tego, iż większość programów do obróbki grafiki rastrowej potrafi obsługiwać jednie jeden blok na ramkę obrazu. Ograniczenie wynika więc z niepełnej obsługi formatu a nie z ograniczeń istniejących w nim samym. Ze względu na to, iż do kompresji w formacie GIF może być używany algorytm LZW, na którym ciążą patenty w kilku krajach świata, w 1995 został opracowany konkurencyjny format PNG używający do kompresji algorytm deflate.

• TIFF (ang. Tagged Image File Format) - komputerowy format plików graficznych. Służy do zapisywania grafiki rastrowej.
  Został opracowany w 1986 przez grupę firm pod przewodnictwem Aldus Corporation do drukowania postscriptowego. W pracach nad nim uczestniczył też Microsoft i Hewlett-Packard.
  Pliki zapisane w tym formacie mają rozszerzenie ".tif" lub ".tiff".
  

Bez kompresji:

• XCF (ang. eXperimental Computing Facility) - wewnętrzny format zapisu plików graficznych programu GIMP.Zachowuje on wszystkie zaznaczenia, warstwy, kanały i ścieżki, jakie do tej pory zostały użyte i nie "spłaszcza" obrazu (tak jak ma to miejsce przy zapisaniu grafiki do formatu, np. JPG czy GIF). XCF nie stosuje kompresji. Jeśli plik zapisze się jako nazwa_pliku.xcf.gz lub nazwa_pliku.xcf.bz2 to zostanie on skompresowany w locie. Taki plik można otwierać i z powrotem zapisywać bezpośrednio w GIMP-ie, a zajmuje dużo mniej miejsca.

• XPM (X PixMap) - jest formatem plików graficznych używającym zestawu ASCII, stosowanym w X Window System.

• BMP - to jeden z formatów plików z grafiką bitmapową. Opracowany pierwotnie jako natywny dla systemu OS/2, wykorzystywany później także w interfejsach systemów z rodziny Microsoft Windows™, jednak jako wolny od patentów jest dostępny i - mimo dużych rozmiarów - popularny jako format przechowywania danych  również na wszystkich pozostałych platformach. Zawiera w sobie prostą kompresję bezstratną RLE (która nie musi być użyta), informację o użytych kolorach. Obsługuje tylko tryb RGB.

• PSD (Photoshop document) - format pliku, w którym zapisuje grafikę dwuwymiarową program Adobe Photoshop.Format ten zachowuje wszystkie informacje o danej grafice, bez utraty jakości, pozwala na zachowanie warstw grafiki, ich przezroczystości, efektów oraz warstw tekstowych. Pliki .psd są odczytywane przez Photoshopa, GIMPa oraz kilka innych popularnych programów graficznych.

• SVG (ang. Scalable Vector Graphics) - uniwersalny format dwuwymiarowej grafiki wektorowej (statycznej i animowanej), nieobwarowany licencjami i patentami. Format SVG powstał z myślą o zastosowaniu na stronach WWW. Używany jest również jako niezależny od platformy systemowej format grafiki wektorowej. SVG należy do rodziny XML, więc może być integrowany z innymi językami, jak na przykład XHTML. Dokumenty SVG posiadają rozszerzenia svg, svgz (dokument SVG skompresowany w formacie gzip), i mają przypisany typ MIME: image/svg+xml (dawniej image/svg-xml).

• CDR  - format grafiki wektorowej stworzony przez firmę Corel Corporation. Jako pierwszy zdobył sobie tak wielką popularność i do dziś stanowi jeden ze standardów graficznych mimo komercyjnej dystrybucji.

• SWF - jest własnościowym formatem grafiki wektorowej, stworzonym dla Flasha przez Adobe (dawniej Macromedia). W zamierzeniu miały być wystarczająco małe do publikacji w internecie. Pliki SWF mogą zawierać animacje lub aplety o różnym stopniu interaktywności i funkcjonalności. Pliki SWF są czasami używane do tworzenia animowanych grafiki i menu w filmach DVD, jak i stron internetowych. Pliki tego formatu są nazywane Shockwave Flash Object. SWF jest obecnie dominującym formatem animacji wektorowych w sieci, przewyższając otwarty standard W3C - SVG.

• EPS (Encapsulated PostScript) - format plików, będący podzbiorem języka PostScript, służący do przechowywania pojedynczych stron grafiki wektorowej w postaci umożliwiającej osadzanie ich w innych dokumentach. Użytecznym rozszerzeniem tego formatu jest format EPSI ( Encapsulated PostScript Interchange), zawierający dodatkowo informacje ułatwiające wyświetlenie szybkiego podglądu grafiki zapisanej w zasadniczej części pliku.

---