Učebnica

per aspera ad astra

Nástroje používateľa

Nástoje správy stránok


formaty_obrazovych_suborov

Formáty obrázových súborov

Formáty

Formát súboru sa dá chápať ako pravidlo, podľa ktorého sa ukladajú informácie do určitého celku - súboru. Formáty súborov môžu byť okrem obrázkových aj iné, najčastejšie sa členia podľa typu informácie, napríklad:

  1. Textové súbory
    1. DOC, DOCX = Microsoft Word Dokument
    2. ODT - OASIS XML: text (odt), spreadsheet (ods), drawing (odg) , presentations (odp), používané v OpenOffice
  2. Obrázkové
    1. Vektorové - Informácie sú uložené ako vektory, napríklad úsečka začína v X1, Y1 a končí v X2, Y2
      1. SVG, DWG
    2. Rastrové (bitmapové) - Informácie sú uložené ako mapa bitov, obrázok sa skladá zo šachovnice, kde jedno políčko predstavuje jeden pixel. rozmer rastra (šachovnice) môže byť napríklad 1024×768
      1. BMP, PNG, GIF, TIFF, JPG
  3. Multimediálne (Kontainery)
    1. MP4 - Kontainer podľa ISO štandardu pre multimédia, formát napr. pre
    2. OGG (OGV) — formát pre Vorbis (audio), Theora (video), Speex (reč), FLAC (audio), z ktorých sú všetky tiež otvorené dátové formáty

Formáty vhodné pre fotografie

Fotografický obraz obsahuje rozličné množstvo rôznych farebných bodov, nie vždy je dobrý výsledok vo veľkosti alebo kvalita výsledného obrázka pri použití bezstratovej kompresie. Z tohto dôvodu sa viac využíva pre kompresiu fotografií stratová kompresia.

  • JPG formát bol vyvinutý pracovnou skupinou MPEG. Používa sa ako komprimačný formát pre vysoko kvalitné fotografie, na obrázky nad 256 farieb. Je založený na stratovej kompresii, ale nemusíte sa obávať. Každý program schopný ukladať súbory JPG, má voľbu na zmenu kvality daného obrázka. Pri správnej voľbe nepostrehnete voľným okom, že je obrázok skomprimovaný. Jeho veľkosť sa však „scvrkne“ z pôvodných 2MB na 160kB. Rozdiel je nezanedbateľný, ak uvážime prenosové rýchlosti internetu.
  • JPEG (vyslovovať „džeipeg“) je štandardná metóda stratovej kompresie používanej pre ukladanie počítačových obrázkov vo fotorealistickej kvalite. Formát súboru, ktorý tuto kompresiu používa, sa tiež bežne nazýva JPEG. Najrozšírenejšími príponami tohto formátu sú .jpg, .jpeg, .jfif, .jpe. Skutočným názvom typu súboru je JFIF, čo znamená JPEG File Interchange Format. Skratka JPEG znamená Joint Photographic Experts Group, čo je vlastne konzorcium, ktoré túto kompresiu navrhlo. Keď sa bežne hovorí o súbore JPEG, myslí sa tým väčšinou súbor JFIF, alebo súbor Exif JPEG. Existuje však viacej formátov súborov založených na kompresii JPEG, napríklad JNG. JPEG/JFIF je najčastejší formát používaný pre prenášanie a ukladanie fotografií na webe. Nie je však vhodný pre perokresbu, zobrazenie textu alebo ikonky, pretože kompresná metóda JPEG vytvára v takomto obraze viditeľné a rušivé artefakty. Pre takéto účely sa väčšinou používajú súbory PNG a GIF. JPEG je vhodný pre fotografické snímky alebo maľby realistických scenérií s hladkými prechodmi v tóne a farbe. V tomto prípade funguje omnoho lepšie ako čisté bezstratové metódy, pričom poskytuje stále veľmi dobrú kvalitu obrazu.

Formáty vhodné pre obrázky

  • GIF (Graphics Interchange Format) naproti JPG používa pri obrázkoch do 256 farieb a využíva bezstratovú kompresiu LZW. Je grafický formát určený pre rastrovú grafiku. Má viac výhod, ale my si popíšeme iba zopár. Okrem toho, že jeho komprimačné vlastnosti sú skvelé, rýchlo sa zobrazuje na monitore. Je možné používať tzv. prekladaný režim v ktorom je jeho zobrazenie priebežné. Prekladaný režim spozorujete na stránke tak, že nemusíte čakať na stiahnutie celého obrázku, ale obrázok sa vám vykreslí najprv v najhoršej kvalite a jeho kvalita sa postupne zlepšuje. GIF je vhodný pre uloženie tzv. perokresby (nápisy, plány, logá). Ďalším kladom tohoto formátu je možnosť animácie. Animovaný GIF pracuje metódou prekresľovania obrázkov. Ľudovo povedané, v nejakom grafickom programe si vytvoríte viacero obrázkov, ktoré sa vložia do jedného GIFu. Nevýhodou je obmedzenie maximálneho počtu súčasne použitých farieb farebnej palety - naraz môže byť využitých 256 farieb (8 bitov). Toto obmedzenie nemá formát PNG, ktorý sa hodí k rovnakým účelom ako GIF a ponúka dokonca lepšiu kompresiu.
  • PNG - (Portable Network Graphics - doslova prenosná sieťová grafika; oficiálna výslovnosť skratky je „ping“) je grafický formát určený pre bezstratovú kompresiu rastrovej grafiky. Bol vyvinutý ako zdokonalenie a náhrada formátu GIF, ktorý bol patentovo chránený. PNG ponúka podporu 24-bitovej farebnej hĺbky, nemá teda ako GIF obmedzenie na maximálny počet 256 farieb súčasne. PNG teda do istej miery nahradzuje GIF, ponúka viac farieb a lepšiu kompresiu. Naviac obsahuje osembitovú priehľadnosť (tzv. alfa kanál), to znamená, že obrázok môže byť v rôznych častiach rôzne priehľadný (tzv. RGBA farebný model). PNG však neumožňuje jednoduché animácie, ktoré naopak umožňuje formát GIF. PNG sa rovnako ako formáty GIF a JPEG používa na internete. Podpora priesvitnosti u Internet Explorer bola dosiahnutá až v roku 2005, 10 rokov po vytvorení formátu PNG.
  • SVG - (Scalable Vector Graphics) je značkovací jazyk z rodiny značkovacích jazykov XML, ktorý je určený na opis dvojrozmernej, statickej alebo animovanej vektorovej grafiky. SVG je otvorený štandard, ktorý vytvorilo konzorcium World Wide Web, zodpovedné za štandardy ako HTML a XHTML. Jazyk SVG umožňuje definovať tri typy grafických objektov:
    • tvary vektorovej grafiky (napr. cesty pozostávajúce z rovných čiar a kriviek a oblasti nimi ohraničené)
    • rastrové obrázky, digitálne obrázky - rôzne obrázky
    • text -
  • Grafické objekty je možné štylizovať, transformovať a zoskupovať do vopred vykreslených objektov. Text môže byť v ktoromkoľvek mennom priestore XML vhodnom pre aplikáciu, čo rozširuje vyhľadávacie možnosti a prístupnosť SVG grafiky. Medzi možnosti patria vnorené transformácie, orezávacie cesty, alfa masky, filtrovacie efekty, šablóny objektov a rozšíriteľnosť. SVG kresby môžu byť dynamické a interaktívne. Document Object Model (DOM) pre SVG, ktorého podmnožinou je úplné XML DOM, umožňuje priamu a výkonnú animáciu vektorovej grafiky pomocou ECMA Scriptu alebo SMIL. Bohatú množinu popisovačov udalostí ako onmouseover a onclick je možné priradiť akémukoľvek SVG grafickému objektu. Vďaka svojej kompatibilite a výhodnému využitiu iných webových štandardov je možné skriptovanie robiť na SVG elementoch a iných XML elementoch z rozličných menných priestorov zároveň na tej istej webstránke. Ak je problémom úložný priestor, SVG obrázky sa niekedy ukladajú s gzip kompresiou. V takom prípade sa môžu nazývať „SVGZ súbory“. Pretože XML obsahuje množstvo redundantných dát, XML sa zvyčajne veľmi dobre komprimuje a tak výsledné, skomprimované súbory môžu byť oveľa menšie. Často je však už pôvodný vektorový súbor (SVG) menší ako rasterizovaná verzia.

Princíp kompresie rastrových obrázkov

Niektoré formáty súborov obsahujú aj kompresiu, pokiaľ výsledný súbor obsahuje veľké množstvo podobných dát. V nasledujúcom príklade si načrtneme najjednoduchšiu kompresiu. Máme čiernobiely obrázok ktorý obsahuje jednoduchý štvorec o rozmere 7×7 bitov. Bitová mapa obrázka vyzerá následovne:

0000000
0111110
0100010
0100010
0100010
0111110
0000000

Bezkompresný súbor by obsahoval informáciu o šírke a výške obrázka a farebnej hĺbke, a samozrejme celú bitovú mapu, čiže:

7, 7, 2, 
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0,
0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

Veľkosť tohto súboru by bol, pokiaľ by sme informácie v bytoch (8 bitoch): Š + V + H + DATA = 1 + 1 + 1 + 49 = 52 bytov.

Po aplikovaní našej vymyslenej kompresie, ktorá sa skladá z dvoch číslic rozmeru obrázka, informácii o farebnej hĺbke a čísla farby by výsledný súbor vyzeral následovne:

7, 7, 2, 
8, 0, 5,  1, 2, 0, 1,  1, 3, 0, 1, 1, 2, 0, 1, 1, 3, 0, 1, 1, 2, 0, 1, 1, 2, 0, 1, 1, 2, 0, 5, 1, 8, 0,

Veľkosť po kompresii je nasledovná Š1) + V2) + H3) + DATA)); Výsledna veľkosť je 1 + 1 + 1 + 17 * 2 = 37. Ako vidieť z nášho náčrtu, naša kompresia bola pomerne úspešná, dosiahla 71%.

Aby sme dosiahli pôvodný stav, obsahu obrázka, musime násobiť medzi sebou každú dvojicu.

8 x 0 = 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
5 x 1 = 1, 1, 1, 1, 1
2 x 0 = 0, 0
1)
Šírka
2)
Výška
3)
Farebná hĺbka
formaty_obrazovych_suborov.txt · Posledná úprava: 2016/07/28 16:07 (externá úprava)