Растровые форматы графических файлов | printservice.pro

Растровое изображение создаётся при помощи точек (пикселей), образующих строки и столбцы. Каждый пиксел может принимать любой цвет из палитры, содержащей десятки миллионов цветов, поэтому растровое изображение обеспечивает высокую точность передачи цветов и полутонов.

Недостатком растровых изображений является их большой информационный объём, так как необходимо хранить код цвета каждого пикселя изображения.

BMP (сокращённо от BitMaP) — это формат растровой графики, в котором информация о цвете каждого пикселя кодируется 1, 4, 8, 16 и 24 бит (бит/пиксел). Это число называют глубиной представления цвета и оно определяет максимальное число цветов в изображении. Например: изображение в 1 бит/пиксел может иметь всего два цвета, а при глубине 24 бит/пиксел — более 16 млн. цветов. Операционная система Windows хранит все свои растровые массивы в формате BMP. Для имени файла чаще всего используется расширение BMP, хотя некоторые файлы имеют расширение RLE, означающее Run Length Encoding (кодирование длины серий). Расширение RLE имени файла указывает на один из двух способов сжатия файла, которые допустимы для файлов BMP-формата.

PCX стал первым форматом для хранения файлов растровой графики в компьютерах IBM PC. Формат изначально применялся в программе Paintbrush фирмы ZSoft. Затем, после приобретения лицензии фирмой Microsoft, был преобразован в Windows Paintbrush и начал распространятся с Windows.

TIFF (target image file format) — разработан специально для приложений, связанных с компоновкой страницы и направлен на преодоление трудностей, возникающих при переносе графических файлов с IBM-совместимых компьютеров на Macintosh и обратно. Формат поддерживается всеми основными графическими пакетами редактирования изображений. Недостатком — огромный размер файлов. Данные растрового массива в файле TIFF могут сжиматься с использованием любого метода сжатия, поэтому для гарантированного чтения такого файла в программе должны быть средства распаковки RLE,LZW и несколько других.

JPEG (Joint Photographic Experts Group — Объединенная экспертная группа по фотографии) был разработан компанией C-Cube Microsystems как эффективный метод хранения информации о изображении с большой глубиной цвета. Самое большое отличие формата JPEG от других рассмотренных здесь форматов состоит в том, что в JPEG используется алгоритм сжатия с потерями (а не алгоритм без потерь) информации. JPEG идентифицирует и отбрасывает данные, которые человеческий глаз не в состоянии увидеть (незначительные изменения в цвете не различаются человеком, тогда как улавливается даже малейшая разница в интенсивности, поэтому JPEG меньше подходит для обработки черно-белых полутоновых изображений), что приводит к существенному уменьшению размера файла. Таким образом, в отличие от метода сжатия LZW или RLE в результате применения технологии JPEG данные теряются навсегда. Так, файл, однажды записанный в формате JPEG, а затем переведенный, скажем, в TIFF, уже не будет тем же, что и оригинал. JPEG — наиболее подходящий формат для размещения в Интернете полноцветных изображений.

GIF (Graphics Interchange Format — формат обмена графическими данными) поддерживает до 256 цветов, позволяет задавать один из цветов как прозрачный, дает возможность сохранения с чередованием строк. При просмотре сначала выводится каждая 8-я, затем каждая 4-я и т.д. это позволяет судить об изображении до его полной загрузки. Способен содержать несколько кадров в одном файле с последующей последовательной демонстрацией. Уменьшение размера файла достигается удалением из описания палитры неиспользуемых цветов и построчного сжатия данных (записывается количество точек повторяющегося по горизонтали цвета, а не каждая точка с указанием ее цвета). Такой алгоритм дает лучшие результаты для изображений с протяженными по горизонтали однотонными объектами. Для сжатия файла используется высокоэффективный алгоритм LZW.

PNG (Portable Network Graphic — переносимый сетевой формат) был разработан для замены GIF, чтобы обойти юридические препятствия, стоящие на пути использования GIF-файлов. Позволяет выбирать палитру сохранения — серые полутона, 256 цветов, true color («истинные цвета»). Еще более важно, что он сжимает информацию растрового массива в соответствии с вариантом пользующегося высокой репутацией алгоритма сжатия LZ77 (предшественника LZW), которым любой может пользоваться бесплатно. Не умеет создавать анимированные ролики (разрабатывается формат MNG).

PSD — формат графического редактора Adobe Photoshop. Обладает очень большими возможностями. Хранит данные о различных палитрах цветов, о прозрачности, имеет возможность хранения послойных изображений. При этом отличается большим размером.

PDF (Portable Document Format) — это пример смешанного формата, предназначенного для хранения текста и графики одновременно. В формате PDF сохраняются данные текстовым редактором Adobe Acrobat. В первую очередь предназначен для представления в электронном виде полиграфической продукции. Для просмотра можно использовать официальную бесплатную программу Adobe Reader, а также программы сторонних разработчиков. Для сжатия графики применяется метод LZW.

Форматы растровой графики | ITandLife.ru

Как известно, в зависимости от способа формирования изображения на экране монитора, компьютерную графику принято классифицировать на несколько типов:

• растровую
• векторную
• фрактальную
• трехмерную

Я думаю, что читатель все это и так уже знает. Поэтому сегодня будут рассмотрены наиболее распространенные и популярные форматы растровой графики. В будущих публикациях я планирую описать и форматы файлов других типов компьютерной графики, в частности векторной. Описав эти форматы, я дам свои рекомендации по их практическому использованию в повседневной жизни, т.е. какой формат для чего и где использовать

Основы растровой графики

Растровая графика — это графика, представленная в компьютере в виде множества точек (пикселов). Каждый пиксель содержит информацию о цвете. Размер пикселов очень мал, поэтому человеческий глаз воспринимает изображение целиком, не разделяя на пиксели.

Для растровой графики важной характеристикой является разрешение изображения. Одна и та же картина может быть представлена с лучшим и худшим качеством в соответствии с количеством точек (пиксевлов) на единицу длины.

Разрешение — количество точек на единицу измерения.

dpi (dots per inch) — количество точек на дюйм.

ppi (points/pixels per inch) — пикселов на дюйм.

Пиксел — точка растра экранного изображения. Все изображения делятся на точки. Пиксел — точка наименьшего размера. Дальше изображение уже делить нельзя. Кроме того, пиксел — это точка одного цвета, невозможно покрасить половину пиксела в один цвет, а другую в другой.

Не путайте разрешение изображения, разрешения монитора и разрешение принтера. Это разные вещи.

Вспомнив основы растровой графики, перейдем к описанию форматов хранения растровой графики.

Форматы хранения изображений в растровой графике

Формат файла — способ сохранения электронных частей, из которых состоит компьютерный файл.

Формат BMP

BMP (Bit Map — битова карат). В этом формате первоначально использовалось простейшее кодирование — по пикселам (самое неэкономное), которые обходились последовательно по строкам, начиная с нижнего левого угла графического изображения. Файлы этого формата входили в первые версии Windows. В этом формате использовалось только 256 цветов, т.е. пиксел представляется только одни байтом. В дальнейшем формат стал использоваться и для сохранения полноцветных изображений. Формат BMP — один за стандартных форматов растровой графики.

Формат TIFF

TIFF (Taged Image File Format)

Формат TIFF относится к числу наиболее универсальных и распространенных форматов растровой графики. Он создавался в качестве межплатформенного универсального формата для цветных изображений. Работа с ним поддерживается почти всеми программами для работы с точечной графикой. Может хранить графику в монохромном виде, в RGB и CMYK цветовых представлениях.

Формат включает в себя внутреннюю компрессию. Он имеет открытую архитектуру — предусмотрена возможность объявления в заголовке сведений о типе изображения, т.е. его версии могут быть использованы в дальнейшем для представления новых разработок. В формате сохраняется и сопроводительная информация передаваемых изображений (подписи и пр.). Изображения в формате

Формат GIF

Формат GIF (Graphic Interchamge Format) — формат обмена графическими данными, который служит для записи и хранения растровых графических изображений. Этот формат отличается от других форматов растровой графики тем, что он долгое время поддерживается в Интернете. Использует индексированные цвета (ограниченный набор цветов). Это один из самых распространенных форматов картинок, распространяемых в Интернет и применяемых при создании Web-сайтов.

Изображения в GIF формате хранятся в файлах с расширением .gif. К преимуществам GIF изображения относится то, что вид изображения не зависит от браузера и платформы. Лучше всего отображаются рисунки, чертежи и изображения с небольшим количеством однородных цветов, прозрачные изображения и анимационные последовательности (эта очень известная особенность данного формата графики). В GIF изображениях используется сжатие без потери информации.

Формат JPEG

Формат JPEG (Joint Photographic Expert Group) — предназначен для хранения изображений со сжатием. Применяющийся в нем метод сжатия изображений разработан группой экспертов в области фотографии. Сразу становится ясной расшифровка аббревиатуры JPEG — объединенная группа экспертов по обработке фотоснимков.

JPEG — один из самых мощных алгоритмов сжатия изображения. Практически он является стандартом де-факто для хранения полноцветных изображений. Формат JPEG был создан для того, чтобы избавиться от ограничений которые налагались на изображения, созданные в GIF формате.

Алгоритм оперирует областями 8 ? 8, на которых яркость и цвет меняется сравнительно плавно. Сжатие в JPEG осуществляется за счет плавного изменения цветов в изображении. Обеспечивается высокий коэффициент сжатия, значение которого достигает 100 и зависит от допустимого уровня потерь изобразительной информации.

Формат широко используется в документах HTML и для передачи данных по сети. Сохраняет параметры графики в цветовом представлении RGB (как правило). Изображения в JPEG формате хранятся в файлах с расширением . jpg.

Программы, работающие с JPEG, используют алгоритмы сжатия с потерей информации, они исключают из изображения те данные, которые считаются несущественными. Перед применением алгоритма сжатия изображения делится на прямоугольные области. При сжатии есть риск получить нечеткое, размытое изображение с искажением деталей.

Формат JPEG 2000 (jp2)

Данный формат был разработан для замены JPEG. При сохранении изображения с одинаковым уровнем сжатия изображения, сохраненные в формате JPEG  2000, получаются более четкими и занимают меньше места на диске. К тому же, в этом формате решена проблема с появлением дефектов JPEG, которые появлились при сохранении с большим коэффициетом сжатия (решетка из блоков 8 ? 8 пикселей).

Поддержка формата реализована не во всех браузерах, что сильно мешает распространению этого формата.

Формат PNG

PNG (portable network graphics) — формат хранения растровой графики, использующий сжатие без потерь. PNG — это свободный формат (в отличии от GIF), поэтому получил широкое распространение.

Это очень мощный и широко применяемый формат в Интернете и других областях компьютерной графики.

Формат WMF

Формат WMF (Windows Metafile Format) — используется для обмена графическими данными между приложениями ОС Microsoft Windows. В WMF файлах могут хранится как векторные, так и растровые изображения. Изображения в WMF формате хранятся в файлах с расширением .wmf.

Форматы PSD и CDR

Формат PSD (PhotoShop Document) — внутренний формат для пакета Adobe Photoshop. Позволяет сохранять слои в изображении и поддерживает все типы графики. Изображения в PSD формате хранятся в файлах с расширением .psd.

Формат CDR — внутренний формат для пакета программ фирмы CorelDRAW. Изображения и текст подготовленные в программе CorelDRAW в CDR формате, хранятся в файлах с расширением .cdr.

Рекомендации по использованию различных форматов растровой графики

Теперь я постараюсь перейти от теории к практике и рассмотреть области применения различных форматов растровой графики в зависимости от их характеристик. Характеристики форматов такие: используемый тип сжатия, поддержка прозрачных цветов, возможность создания простейшей анимации, поддержка построчного вывода изображения для постепенной загрузки в браузере и используемое количество цветов в изображении.

Использование GIF

Характеристики формата:

• Поддержка сжатия: без потерь (Lempel-Ziv-Welch, LZW)
• Поддержка прозрачности: Да
• Поддержка анимации: Да (отличительная особенность данного формата)
• Поддержка черезстрочного отображения: Да (interlaced)
• Количество цветов: индексированные цвета (256 цветов)
• Совместимость с другими платформами: все платформы

Рекомендации: целесообразно использовать этот формат в Web, для изображений без плавных цветовых переходов (логотипы, баннеры,  надписи, схемы). Хороший тип сжатия и малое количество поддерживаемых цветов позволяют экономить место при хранении графики, а также использовать при создании сайтов для более быстрой загрузки HTML-страниц. Черезстрочная развертка дает возможность увидеть и оценить загружаемое изображения не дожидаясь окончание загрузки. Тем не менее, ограниченный набор цветов делает непригодным этот формат для хранения изображений с плавными переходами, градиентами и т.д. Применяется в основном в Интернете.

Использование PNG

Характеристики формата:

• Поддержка сжатия: сжатие без потерь (Deflate)
• Поддержка прозрачности: Да
• Поддержка анимации: Да (APNG)
• Поддержка черезстрочного отображения: Да (two-dimensional interlacing)
• Количество цветов: Deep Color
• Совместимость с другими платформами: все платформы

Рекомендации: наиболее совершенный алгоритм сжатие в PNG позволяет сохранять файлы меньше по объему, чем в GIF. Возможность применения абсолютно любого цвета и использование прозрачности делают этот формат лидером в плане применения в Web. Я бы рекомендовал использовать его вместо GIF. Область применения — используется при дизайне Web-сайтов, редактировании изображений и т.д. Это универсальный формат с большим будущим.

Использование JPEG

Характеристики формата:

• Поддержка сжатия: сжатие с потерями
• Поддержка прозрачности: отсутствует
• Поддержка анимации: отсутствует
• Поддержка черезстрочного отображения: Да (Progressive JPEG)
• Количество цветов: True Color (модели RGB и CMYK)
• Совместимость с другими платформами: все платформы

Рекомендации: этот формат нужно использовать для хранения большого количества изображений (фотографий) на жестком диске, что позволит значительно сэкономить его рабочее пространство (благодаря великолепному типу сжатия). В нем нужно хранить фотографии большого размера с большим количеством плавных переходов. Малый размер конечных файлов, позволяет эффективно применять JPEG для публикации фотографий в Интернет. Но не стоит сохранять одно и тоже изображения в JPEG несколько раз — это приведет к появлению дефектов и «повредит» изображение.

Использование TIFF

Характеристики формата:

• Поддержка сжатия: поддерживает возможность применения различных алгоритмов сжатия (в зависимости от самого сохраняемого изображения)
• Поддержка прозрачности: отсутствует
• Поддержка анимации: отсутствует
• Поддержка черезстрочного отображения: отсутствует
• Количество цветов: 8, 16, 32 и 64 бит на кана (модели Lab, RGB и CMYK)
• Совместимость с другими платформами: все платформы

Рекомендации: этот мощный формат используется в полиграфии, издательских системах и т. д. Файлы в этом формате хранят для будущей печати. TIFF используется для хранения сканированных изображений, факсов и т.п. иллюстраций.

Использование BMP

Характеристики формата:

• Поддержка сжатия: есть возможность использования сжатия без потерь (Run Length Encoding, RLE)
• Поддержка прозрачности: отсутствует
• Поддержка анимации: отсутствует
• Поддержка черезстрочного отображения: отсутствует
• Количество цветов: модель RGB, глубина цвета 24 бита
• Совместимость с другими платформами: только Windows

Рекомендации: данный формат не пригоден для использования в Web, типографике и даже для хранения изображений (из-за отсутсвия сжатия изображений). Используется только из-за того, что «внедрен» в ОС Windows по умолчанию.

Заключение

Надеюсь данная статья помогла Вам немного разобраться в многообразии форматов растровой графики. Мои рекомендации помогут Вам определиться с выбором формата для хранения графики. Если кратко, то в JPEG хранят фотографии, в GIF — баннеры и логотипы (но желательно постепенно переходить к PNG), а TIFF используется для подготовки документов к печати.

Page not found — Аккаунт deleted

Unfortunately the page you’re looking doesn’t exist (anymore) or there was an error in the link you followed or typed. This way to the home page.

• Главная
• История
• Программирование
• Выч.мат (1 семестр)
• Экономика
• • 1. Понятие экономики. Фундаментальные вопросы экономики. Предмет экономической науки. Экономические
  • 2. Методы экономической теории. Микроэкономика. Макроэкономика.
  • 3. Основная цель экономики. Потребности и их виды. Закон возвышающихся потребностей. Экономические р
  • 4. Экономические блага. Основные факторы общественного производства, их взаимосвязь. Понятие воспрои
  • 5. Экономический рост и его типы. Факторы экономического роста.
  • 6. Экономические системы. Типы и модели экономических систем.
  • 7. Основные этапы развития экономической теории. Зарождение экономической мысли. Первые экономическ
  • 8. Трудовая теория стоимости. Классическая политическая экономия. Экономические взгляды К.Маркса.
  • 9. Маржинализм. Смена объекта исследования, превращение в науку о проблемах эффективного использован
  • 10.Собственность как экономическая категория. Субъекты и объекты собственности. Формы собственности
  • 11.Частная собственность и ее значение. Реализация собственности: экономическая и правовая. Право со
  • 12.Приватизация: необходимость и пути приватизации государственной собственности. Этапы приватизации
  • 13.Предпринимательство и его организационно-правовые формы. Факторы, влияющие на выбор организационн
  • 14.Сущность рынка и условия его возникновения. Рынок и его функции. Виды рынков. Теневая экономика
  • 15.Индивидуальный и рыночный спрос. Факторы спроса. Закон спроса.
  • 16.Предложение и его факторы. Закон предложения.
  • 17.Равновесная цена и механизм ее установления. Проблемы неравновесия рынка.
  • 18.Эластичность спроса и предложения. Виды эластичности (по цене, доходу и т.д.) Значение понятия эл
  • 19.Конкуренция – необходимое условие функционирования рынка. Эффективность конкурентных рынков. Кон
  • 20.Виды конкуренции и монополии. Монополистическая конкуренция. Олигополия. Монополия. Рыночная вл
  • 21.Особенности поведения фирмы в условиях конкуренции и монополии. Правовые аспекты защиты конкуренц
  • 22.Потребительские предпочтения и их особенности. Понятие полезности. Общая и предельная полезность.
  • 23.Кривые безразличия. Карта кривых безразличия.
  • 24.Бюджетные ограничения. Графическое изображение бюджетных ограничений. Бюджетная линия: изменение
  • 25.Понятие издержек производства и прибыли: бухгалтерский и экономический подходы. Виды экономически
  • 26.Выручка и прибыль. Понятие и виды прибыли (бухгалтерская, нормальная, экономическая прибыль).
  • 27.Издержки производства в краткосрочном и долгосрочном периоде деятельности фирмы.
  • 28.Эффект масштаба производства. Значение эффекта масштаба производства.
  • 29.Понятие государственного регулирования экономики и роль государства. Объекты и цели государствен
  • 30.Внешние эффекты: отрицательные и положительные. Общественные блага.
  • 31.Методы регулирования: административные, экономические. Государственное экономическое программиров
  • 32.Макроэкономика: предмет изучения, функции. Национальная экономика как целое. Кругооборот доходов
  • 33.Понятие системы национальных счетов. Основные макроэкономические показатели: валовой национальный
  • 34.Способы измерения ВВП: по отраслям, по доходам, по расходам. Что не включается в счет валового пр
  • 35.Номинальный и реальный валовой продукт. Дефлятор ВНП. Индекс цен. Национальное богатство страны.
  • 36.Экономический цикл и его фазы. Причины экономических циклов и их материальная основа. Продолжител
  • 37.Виды экономических циклов. Концепция «длинных волн» — «циклов Н.Д.Кондратьева». Современный эконо
  • 38.Рынок труда и его особенности. Механизм функционирования: спрос и предложение труда. Понятие рабо
  • 39.Безработица: сущность, причины. Формы безработицы. Понятие естественной безработицы и ее значение
  • 40.Следствия безработицы. Закон Оукена. Государственное регулирование рынка рабочей силы и занятост
  • 41.Определение и причины инфляции. Инфляция и её виды. Измерение и показатели инфляции.
  • 42.Экономические следствия инфляции. Регулирование инфляции. Антиинфляционная политика.
  • 43.Понятие государственного бюджета. Его структура. Бюджет и внебюджетные фонды. Бюджетно-налоговая
  • 44.Проблема сбалансированности государственного бюджета. Понятие дефицита и профицита бюджета.
  • 45.Государственный долг: внутренний, внешний. Управление государственным долгом и проблема его погаш
  • 46.Распределение и доходы. Понятие дохода. Доходы и их виды. Понятие доходов в теории факторов.
  • 47.Номинальные и реальные доходы. Государственная политика доходов. Политика доходов в условиях инфл
  • 48.Проблема дифференциации доходов. Неравенство населения по доходам. Кривая Лоренца.
  • 49. Принципы и механизм налогообложения. Налоговая база, налоговые льготы, налоговая ставка и её в
  • 50.Функции налогов: фискальная, социальная, налоги как средство государственного регулирования. Крив
  • 51.Проблемы налогообложения и собираемости налогов в России. Необходимость и сущность реформы систе
  • 52.Деньги и их функции. Теории денег: металлистическая, номиналистическая, количественная. Теория де
  • 53.Виды денег и структура современного денежного обращения. Денежные агрегаты и проблема ликвидности
  • 54.Спрос на деньги и предложение денег. Равновесие на денежном рынке. Денежный мультипликатор.
  • 55.Количество денег, необходимых для обращения. Уравнение И.Фишера. Регулирование денежного обращени
  • 56.Кредит: необходимость, природа, функции. Принципы кредитования. Формы кредита. Денежно-кредитная
  • 57.Сущность двухуровневой банковской системы. Центральный банк и его регулирующее воздействие на фин
  • 58.Коммерческие банки и их функции. Банковские операции: активные, пассивные. Взаимосвязь
  • 59.Рынок ценных бумаг. Виды ценных бумаг. Доходы на различные виды ценных бумаг.
  • 60.Международные экономические отношения. Формы участия страны в международных экономических отношен
  • 61.Внешняя торговля и торговая политика. Природа свободной торговли и протекционизма. Формирование
  • 62.Валютные отношения. Валюты и их виды. Проблема конвертируемости национальных валют.
  • 63. Валютные курсы и их динамика. Паритет покупательной способности валют. Валютная политика.
  • 64.Платежный баланс: сущность, содержание. Регулирование платежного баланса.
• Петухин
• • JS
  • • Адресация в Интернет: ip-адреса и URL
    • Язык HTML. Символы, теги, элементы, атрибуты.
    • Структура html-документа. Структурные элементы страницы. Типы элементов.
    • Каскадные таблицы стилей. Назначение CSS. Селекторы, свойства, значения свойств. Псевдоклассы
    • Язык JavaScript. Синтаксис. Функции, объекты.
    • Средства отладки программ на JavaScript. FireBug.
    • Язык JavaScript. Объектная модель документа.
    • Управление видимостью и позиционированием элементов на html-страницах.
    • Обработка событий. События, связанные с действиями мышкой и клавиатурой.
    • Технология AJAX.
    • Порядок работы WWW-сервиса. Обмен данными между сервером и клиентом. Формы.
    • Апплеты и другие объекты на html-страницах.
    • XML и HTML. Синтаксис XML. Отличие XML от HTML. DTD.
    • Способы визуализации XML-документа.
    • HTTP-протокол, запрос, ответ. Заголовки запроса и ответа. Коды завершения. CGI. Переменные окружения
    • Программирование на стороне сервера. Языки, используемые для программирования на стороне сервера. SS
    • Язык PHP. Синтаксис, типы данных. Шаблоны в PHP.
    • Язык Java. Сервлеты. Скриптлеты.
    • JSP. Сервер TomCat.
    • Пользовательские действия в JSP. JSTL.
    • История развития Web-сервиса. Web 2.0. Вики-разметка
    • Уязвимость веб-сайтов, виды сетевых атак и защита от них.
    • Полезные ссылки для серверной части
  • Компьютерная графика
  • Комп Графика
  • Моделирование
  • Моделирование2
• Всячина
• Новопашин
• • 1.​ Понятия суперкомпьютера и супервычислений. Способы и средства оценки производительности вычислительных систем. Реальная и пиковая производительность. Рейтинги ТОП-500 и ТОП-50.
  • 2.​ Классификации вычислительных систем. Систематика Флинна и ее детализация. Мультипроцессоры, их преимущества и недостатки. Проблемы когерентности кэш-памяти и синхронизации взаимодействия потоков команд в системах с общей памятью.
  • 3.​ Классификации вычислительных систем. Систематика Флинна и ее детализация. Мультикомпьютеры, их преимущества и недостатки. Проблема организации взаимодействия параллельных процессов в системах с распределенной памятью.
  • 4.​ Тестирование вычислительных систем. Классификация тестов. Тест High Performance Linpack: решаемая задача, назначение конфигурационных параметров файла HPL.dat.
  • 5.​ Тестирование вычислительных систем. Классификация тестов. Тест Graph500: основное назначение, классы задач, задача BFS как пример ядра.
  • 6.​ Тестирование вычислительных систем. Классификация тестов. Тест NAS Parallel Bemchmark: основное назначение и состав, классы задач, примеры ядер и псевдоприложений.
  • 7.​ Понятие кластера и кластерной архитектуры. Классификация кластерных систем. Состав сетевой инфраструктуры кластера. Коммуникационная сеть (MPI-сеть): критерии эффективности, наиболее часто реализуемые на практике топологии, примеры реализаций.
  • 8.​ Понятие кластера и кластерной архитектуры. Основные критерии оценки кластерных систем. Типовой состав программно-аппаратного обеспечения кластеров.
  • 9.​ Особенности запуска задач на кластерах. Системы управления заданиями. Базовый набор команд системы управления заданиями.
  • 10.​ Определение параллелизма. Возможные пути достижения параллелизма. Условие, отражающее возможность параллельного исполнения отдельных операторов и фрагментов программы. Виды информационных зависимостей внутри программы. Основные виды параллелизма.
  • 11.​ Обобщенная схема разработки параллельных алгоритмов.
  • 12.​ Представление алгоритма в виде графа.
  • 13.​ Ярусно-параллельная форма алгоритма. Концепция неограниченного параллелизма.
  • 14.​ Крупноблочный параллелизм как способ распределения работы между процессорами. Основные способы распараллеливания циклов.
  • 15.​ Способы распараллеливания многомерных циклов.
  • 16.​ Эквивалентные преобразования алгоритма с целью распараллеливания. Эквивалентные преобразования циклов.
  • 17.​ Ускорение, эффективность и стоимость параллельного алгоритма. Закон Амдаля. Следствия из закона Амдаля. Возможные причины сверхлинейного ускорения.
  • 18.​ Стандарт MPI. Преимущества и недостатки использования. Основополагающие понятия MPI: параллельная программа, процесс, ранг, сообщение, коммуникатор, виртуальная топология, виды операций, базовые типы данных.
  • 19.​ MPI: минимально необходимый для разработки параллельных программ набор функций.
  • 20.​ MPI: операции передачи данных и возможные режимы их исполнения, организация неблокирующих обменов данными между процессами, совмещение операций передачи/приема.
  • 21.​ MPI: коллективные операции передачи данных, функции редукции, синхронизация вычислений.
  • 22.​ Стандарт OpenMP: общие сведения, структура стандарта. Достоинства технологии OpenMP. Модель параллелизма и модель памяти OpenMP.
  • 23.​ OpenMP: типы директив, формат записи директив, объявление параллельной области.
  • 24.​ OpenMP: типы директив, распределение вычислений между потоками.
  • 25.​ OpenMP: директивы синхронизации, параметры управления областью видимости данных.
  • 26.​ Технология GPGPU. Принципиальные архитектурные различия GPU и CPU. Обобщенная архитектура GPU NVidia Tesla.
  • 27.​ Программно-аппаратная архитектура CUDA. Состав CUDA Toolkit. Модель программирования CUDA.
  • 28.​ Модель памяти CUDA. Типы памяти.
  • 29.​ Шаблон программирования CUDA. Оптимизация CUDA-приложений.
  • 30.​ Модель исполнения CUDA. Компиляция CUDA-приложений. CUDA-расширение языка С.
• Правоведение
• • 1.​ Понятие и признаки государства. Органы государственной власти.
  • 2.​ Государственная власть и государственное управление.
  • 3.​ Формы правления (монархия и республика).
  • 4.​ Формы государственного устройства (федерация и унитарное государство).
  • 5.​ Тоталитарный и авторитарный политические режимы.
  • 6.​ Либеральный и демократический политический режим.
  • 7.​ Понятие и признаки позитивного права.
  • 8.​ Система права: понятие и структурные элементы.
  • 9.​ Нормативно-правовой акт как источник права.
  • 10.​ Правоотношения: понятие и структура.
  • 11.​ Юридические факты и фактические (юридические) составы.
  • 12.​ Реализация права.
  • 13.​ Правовое регулирование.
  • 14.​ Государственное принуждение и юридическая ответственность.
  • 15.​ Конституция как основной закон государства.
  • 16.​ Конституционные права и свободы человека и гражданина. Гражданство.
  • 17.​ Отношения, регулируемые гражданским правом.
  • 18.​ Дееспособность физических лиц. ИП (ПБОЮЛ).
  • 19.​ Понятие и признаки юридического лица. Филиалы и представительства.
  • 20.​ Коммерческие и некоммерческие организации.
  • 21.​ Обязательства в гражданском праве. Гражданско-правовые сделки (понятие, виды, форма).
  • 22.​ Гражданско-правовая ответственность.
  • 23.​ Задачи семейного права, отношения, регулируемые семейным правом.
  • 24.​ Заключение и расторжение брака.
  • 25.​ Личные и имущественные права и обязанности супругов.
  • 26.​ Права и обязанности родителей, права несовершеннолетних детей.
  • 27.​ Лишение родительских прав, последствия лишения родительских прав.
  • 28.​ Трудовой договор (понятие, виды, форма). Документы, необходимые при заключении трудового договора лицом, поступающим на работу.
  • 29.​ Прием работника на работу. Основания изменения и прекращения трудового договора.
  • 30.​ Рабочее время и время отдыха.
  • 31.​ Заработная плата в трудовых отношениях.
  • 32.​ Поощрение за труд и дисциплинарные взыскания.

Исследование графических форматов — Курсовая

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ

(Технический университет)

Курсовая работа

по дисциплине «Компьютерная графика»

Исследование графических форматов

Выполнил:

студент группы С-54

Попов Сергей

Падежнов Евгений

Преподаватель:

Королёв Д.А.

Москва 2012

План курсовой работы

Классификация графических форматов______________________________3

Методы сжатия графических данных (подробно)_____________________9

Графические форматы в печати____________________________________15

Исследование_____________________________________________________16

Заключение______________________________________________________19

Список использованной литературы________________________________20

Все форматы графических файлов можно разделить на два типа: растровые и векторные. Отличаются они принципом построения изображения.

В растровых изображениях картинка получается, из отдельных точек (пикселей), каждый из которых определяется двумя параметрами: координатами цветом и координатами расположения. Наиболее близкой аналогией растрового изображения является изображение на экране компьютерного монитора (или обычного телевизора), которое создает электронный луч, пробегающий последовательно по каждой строке формируемого кадра изображения (растра). Многие растровые форматы обладают способностью нести дополнительную информацию: различные цветовые модели изображения, вектора, альфа-каналы (дополнительный канал, с помощью которого можно сохранять выделенные или прозрачные области изображения), слои различных типов, интерлиньяж (возможность чересстрочного показа изображения), анимацию, возможности сжатия и многое другое. Достоинства растровых изображений — в их способности передать тончайшие нюансы изображения, а также в широчайших возможностях по его редактированию, выражающихся в простом доступе к каждому пикселю изображения, возможности индивидуального изменения каждого из его параметров. Ну, а принципиальный недостаток один — очень большие размеры полученного файла.

Векторное изображение представляет собой совокупность отрезков кривых линий, которые описываются математическими выражениями, и цветных заливок. Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую линию, нужны координаты двух точек, которые соединяются по кратчайшему пути, для дуги задаются координаты центра окружности и радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация — это набор геометрических примитивов (простейших объектов, таких как линии, окружности, многогранники и тому подобное), использующихся для создания более сложных изображений.

Векторное изображение представляет собой совокупность отрезков кривых линий, которые описываются математическими выражениями, и цветных заливок. Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую линию, нужны координаты двух точек, которые соединяются по кратчайшему пути, для дуги задаются координаты центра окружности и радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация — это набор геометрических примитивов (простейших объектов, таких как линии, окружности, многогранники и тому подобное), использующихся для создания более сложных изображений.

Отсюда и основное достоинство векторных форматов — компактность полученных файлов, а также высокое качество полученных изображений, причем независимо от разрешающей способности устройства отображения. В качестве недостатка можно отметить определенную трудоемкость при создании и редактировании сложных элементов изображений, а также проблемы, возникающие при распечатке векторных изображений на некоторых принтерах.

Большинство векторных форматов могут так же содержать внедрённые в файл растровые объекты или ссылку на растровый файл (технология OPI). Сложность при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается в использовании программами различных алгоритмов, разной математики при построении векторных и описании растровых объектов.

Проблема сохранения изображений для последующей их обработки чрезвычайно важна. С ней сталкиваются пользователи любых графических систем. Изображение может быть обработано несколькими графическими программами прежде, чем примет свой окончательный вид. Например, исходная фотография сначала сканируется, затем улучшается её чёткость и производится коррекция цветов в программе Adobe PhotoShop . После этого изображение может быть экспортировано в программу рисования, такую как CorelDRAW или Adobe Illustrator, для добавления рисованных картинок. Если изображение создаётся для статьи в журнале или книги, то оно должно быть импортировано в издательскую систему QuarkXPress или Adobe PageMaker. Если же изображение должно появиться в мультимедиа-презентации, то оно, вероятнее всего, будет использовано в Microsoft PowerPoint, Macromedia Director или размещено на Web-странице.

Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый или векторный), а также форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия).

Сжатие применяется для растровых графических файлов, так как они имеют обычно достаточно большой объем. При сжатии графических файлов алгоритм сжатия включается в формат графического файла.

Существуют различные алгоритмы сжатия, причем для различных типов изображения целесообразно применять подходящие типы алгоритмов сжатия.

Классификация графических форматов

Векторные форматы графических файлов

AI – Adobe Illustrator artwork — векторный формат файлов, создаваемых программой Adobe Illustrator. У Adobe Illustrator большое число версий, и формат ai каждой новой версии зачастую несовместим с более старыми версиями. На практике наблюдается совместимость «снизу вверх», что означает возможность работы с файлом старой версии в более новой версии программы, но такой файл не может быть открыт в более старой программе. Начиная с версии Adobe Illustrator 10 поддерживается возможность импорта файлов более новых версий. Формат обеспечивает очень высокое качество рисунков, но по ряду параметров плохо совместим с другими программами (например, различные «фирменные» эффекты Adobe Illustrator и градиентная заливка могут не передаваться при сохранении в другие форматы). Изначально был основан на EPS. Corel DRAW и многие другие программы имеют встроенную поддержку этого формата.

Спецификация формата: /public/developer/en/illustrator/sdk/AI7FileFormat.pdf

CDR – Формат файла  — векторное изображение или рисунок, созданный с помощью программы CorelDRAW. Данный формат файла разработан компанией Corel  для использования в собственных программных продуктах. Так как формат проприетарный, CDR-файлы не поддерживаются многими программами, предназначенными для редактирования изображений. С помощью свободного конвертора uniconvertor возможна конвертация в свободные форматы, например в SVG. Информация: /wiki/CorelDRAW#Read.2Fwrite_support

PS – изначально это язык описаний страниц. Другими словами, это язык программирования, содержащий команды принтеру (такие принтеры называются PostScript-принтерами), и предназначенный для печати графики и текста. Создан фирмой Adobe. Важная черта — независимость от устройства (реально PostScript не всегда полностью независим от устройства) Был разработан в Adobe в начале 80-ых годов как часть ядра механизма печати компьютеров Apple, но вскоре стал широко распространенным стандартом для большинства компьютерных систем. Интерпретаторы Postscript (в виде программных или аппаратных компонентов) для печати документов присутствуют практически во всех современных компьютерных системах. В Postscript используется модель изображения текста (или рисунков) на чистой странице.

Спецификация формата: /devnet/postscript/pdfs/5001.DSC_Spec.pdf

fla, fh — исходные файлы проектов Adobe (ранее Macromedia) Flash. Ведут своё начало от формата FutureSplash, положившего начало технологиям Flash и ShockWave. Файлы являются контейнерами и могут содержать в себе векторную графику, растровые изображения, музыку и звуки, видео, программный код на специальном языке ActionScript, что позволяет создавать интерактивные приложения с широкими возможностями. При компиляции преобразуется в контейнер SWF, не подлежащий изменению.

Спецификация формата: http://www.digitalpreservation.gov/formats/fdd/fdd000132.shtml

SWF – ShockWave Flash, откомпилированный проект Adobe Flash, пригодный для публикации в сети и быстрого просмотра с помощью модуля браузера или отдельного плеера. Не может быть изменён без наличия исходного FLA-проекта, но возможна частичная декомпиляция и извлечение ресурсов.

Спецификация формата: /devnet/swf/pdf/swf_file_format_spec_v9.pdf

SVG — Scalable Vector Graphics – масштабируемая векторная графика. Является открытым стандартом и не является проприетарным форматом. Основанный на XML язык разметки, предназначенный для описания двухмерной векторной графики, поддерживается многими веб-браузерами и может быть использован при оформлении веб-страниц. К сожалению, формат не обеспечивает высокого качества и быстродействия в отношении сложных рисунков и имеет ограничения по сфере своего использования. Наиболее часто применяется при работе с открытым векторным редактором Inkscape. Также применяется сжатый формат SVGZ – SVG Zipped, так как XML-файлы больших объектов занимают много места.

Спецификация формата: /TR/SVG11/

WMF — Windows Metafile — графический формат файла в системе Microsoft Windows. Универсальный векторный формат, поддерживаемый большинством векторных редакторов. Не обеспечивает качество сложных рисунков, имеет ограниченное число поддерживаемых эффектов, поэтому для профессионального использования не подходит. Формат поддерживается рядом веб-браузеров и может быть использован при оформлении веб-страниц. Используется программами Windows и Microsoft Office, в частности векторный клипарт MS Office хранится в этом формате. Существует расширенная версия формата – EMF (Enhanced MetaFile).

Спецификация формата: /en-us/library/cc215212.aspx

PDF – Portable Document Format («переносимый формат документа») — кроссплатформенный формат электронных документов, созданный фирмой Adobe с использованием ряда возможностей языка PostScript. В первую очередь предназначен для представления в электронном виде полиграфической продукции. Для просмотра можно использовать официальную бесплатную программу Adobe Reader, а также программы сторонних разработчиков. PDF с 1 июля 2008 года является открытым стандартом ISO 32000. Формат PDF позволяет внедрять необходимые шрифты, векторные и растровые изображения, формы, интерактивные элементы и мультимедиа-вставки. Поддерживает RGB, CMYK, Grayscale, Lab, Duotone, Bitmap, несколько типов сжатия растровой информации.. Включает механизм электронных подписей и шифрования для криптозащиты и проверки подлинности документов.

Спецификация формата: /devnet/pdf/pdf_reference.html

Растровые форматы

BMP – (Windows Bitmap) разрабатывался фирмой Microsoft как совместимый со всеми приложениями Windows. Для приложений в операционной системе OS/2 имеется собственная версия BMP. В формате BMP можно сохранять черно-белые, серые полутоновые, индексные цветные и цветные изображения системы RGB (но не двухцветные или цветные изображения системы CMYK). Недостаток этих графических форматов: большой объем. Следствие — малая пригодность для Internet-публикаций.В BMP данные о цвете хранятся только в модели RGB, поддерживаются как индексированные цвета (до 256 цветов), так и полноцветные изображения, причем в режиме индексированных цветов возможна простейшая компрессия RLE (Run Length Encoding — кодирование с переменной длиной строки). Без компрессии размер файла стремится к максимально возможному. Применяется для хранения растровых изображений, предназначенных для использования в Windows и, по сути, больше ни на что не пригоден. Использование BMP не для нужд Windows является распространенной ошибкой новичков: использовать BMP нельзя ни в web, ни для печати, ни для простого переноса и хранения информации. Он хорошо подходит для хранения очень маленьких изображений — таких как иконки на рабочем столе. Большие же файлы в этом формате занимают слишком много места.

Спецификация формата: http://oep.berkeley.edu/pdf/FireProjects/OtherDocs/RoadBMPs.pdf

PCX – стандарт представления графической информации. Использовался графической программой ZSoft PC Paintbrush (одной из первых популярных графических программ) для MS-DOS компании Microsoft, текстовых процессоров и настольных издательских систем типа Microsoft Word и Ventura Publisher, разработанный компанией ZSoft Corporation для своего графического редактора Z-Soft PaintBrush для операционной системы MS-DOS. Многие программы и игры DOS использовали его для хранения графики. Изображения в формате PCX можно посмотреть большинством программ под DOS, в том числе и внутренним просмотрщиком Norton Commander. Цветовые возможности: 1, 2, 4, 8 или 24- битовый цвет, поддерживается только схема RGB, причем полностью отсутствуют возможности сохранения монохромного изображения в оттенках серого. Всегда применяется сжатие ROB. Как и ВМР, этот формат в значительной мере устарел и поддерживается современными графическими программами исключительно для совместимости с устаревшим программным обеспечением.

Спецификация формата: /9781565920583/CDROM/GFF/TEXTONLY/SUMMARY/PCX.HTM

GIF – Graphics InterChange Format («формата обмена графикой»), открытый формат, использующий алгоритм сжатия без потерь информации LZW.  поддерживает до 256 цветов, позволяет задавать один из цветов как прозрачный, дает возможность сохранения с чередованием строк (при просмотре сначала выводится каждая 8-я, затем каждая 4-я и т.д. Это позволяет судить об изображении до его полной загрузки). Способен содержать несколько кадров в одном файле с последующей последовательной демонстрацией (т.н. «анимированный GIF»). Уменьшение размера файла достигается удалением из описания палитры неиспользуемых цветов и построчного сжатия данных (записывается количество точек повторяющегося по горизонтали цвета, а не каждая точка с указанием ее цвета). Такой алгоритм дает лучшие результаты для изображений с протяженными по горизонтали однотонными объектами. Поддерживает прозрачность пикселей (двухуровневая – полная прозрачность, либо полная непрозрачность). Данный формат широко применяется при создании Web-страниц. Его выгодно применять для изображений с малым количеством цветов и резкими границами (например, для содержащих текст, для изображений карт, схем и чертежей).

Спецификация формата: /computer-graphics/gif/

PNG – Растровый графический формат PNG, набирающий всё большую популярность в эпоху веб 2.0, появился в далеком 1995 году как замена старому доброму GIF (и, частично, TIFF). К тому времени хозяева запатентованного GIF’а решили сбивать четырёхзначные суммы со всех разработчиков, использующих формат, и свободному сообществу ничего не осталось кроме как предложить бесплатную альтернативу. Portable Network Graphics, «Переносимая сетевая графика», открытый, разработан с целью заменить формат GIF. Использует алгоритм сжатия Deflate без потерь информации (усовершенствованный LZW). Максимальная глубина цвета — 48 бит. Поддерживает каналы градиентных масок прозрачности (256 уровней прозрачности). PNG — относительно новый формат, и поэтому ещё не очень распространён. В основном используется в Web-дизайне. В некоторых браузерах (к примеру, в IE6) отсутствует поддержка прозрачности PNG и поэтому не рекомендуется использовать прозрачные PNG изображения на Web-страницах.

Спецификация формата: /gff2/graphics/summary/png.htm

JPEG (JPG) — Joint Photographic Experts Group — формат, использующий алгоритм сжатия с потерями информации, который позволяет уменьшить размер файла в сотни раз. Глубина цвета — 24 бит. Не поддерживается прозрачность пикселей. При сильном сжатии в области резких границ появляются дефекты. Формат JPEG хорошо применять для сжатия полноцветных фотографий. Учитывая то, что при повторном сжатии происходит дальнейшее ухудшение качества, рекомендуется сохранять в JPEG только конечный результат работы. JPEG широко применяется при создании Web-страниц, а также для хранения больших коллекций фотографий.

Спецификация формата: /public/jfif.pdf

TIFF – Графический контейнер, который может сохранить и растровые, и векторные изображения; может содержать высококачественную графику, поддерживающую глубину цвета от 1 до 24-разрядов; поддерживает сжатие как с потерями, так и без потерь; также поддерживает многократные слои и страницы. Файлы TIFF были разработаны для того, чтобы стать стандартным форматом изображения, сохраняющим высококачественные цветные изображения на различных компьютерных платформах. Чаще всего они встречаются с расширением .TIF. Формат TIFF первоначально был разработан Aldus, объедившимся с Adobe Systems в 1994.

Спецификация формата: /public/developer/en/tiff/TIFF6.pdf

PSD — (PhotoShop Document). Собственный формат программы Adobe Photoshop (расширение имени файла .PSD), один из наиболее мощных по возможностям хранения растровой графической информации. Позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. Поддерживаются 48-разрядное кодирование цвета, цветоделение и различные цветовые модели. Основной недостаток выражен в том, что отсутствие эффективного алгоритма сжатия информации приводит к большому объему файлов.

Спецификация формата: /faqs/graphics/fileformats-faq/part3/section-115.html

Методы сжатия графических данных (подробно)

При сжатии методом RLE (Run — Length Encoding) последовательность повторяющихся величин (в нашем случае — набор бит для представления видеопикселя) заменяется парой — повторяющейся величиной и числом её повторений.

Информация о методах сжатия, используемых в растровых форматах файлов, приведена в таблице.

Метод сжатия RLE включается в некоторые графические форматы, например, в формат PCX .

Программа сжатия файла может сначала записывать количество видеопикселей, а затем их цвет или наоборот. Поэтому возможна такая ситуация, когда программа, считывающая файл, ожидает появления данных в ином порядке, чем программа, сохраняющая этот файл на диске. Если при попытке открыть файл, сжатый методом RLE, появляется сообщение об ошибке или полностью искажённое изображение, нужно считать этот файл с помощью другой программы или преобразовать его в иной формат.

Сжатие методом RLE наиболее эффективно для изображений, которые содержат большие области однотонной закраски, и наименее эффективно — для отсканированных фотографий, так как в них нет длинных последовательностей одинаковых видеопикселей.

Метод сжатия LZW (назван так по первым буквам его разработчиков Lempel, Ziv, Welch) основан на поиске повторяющихся узоров в изображении. Сильно насыщенные узорами рисунки могут сжиматься до 0,1 их первоначального размера. Метод сжатия LZW применяется для файлов форматов TIFF и GIF; при этом данные формата GIF сжимаются всегда, а в случае формата TIFF право выбора возможности сжатия предоставляется пользователю. Существуют варианты формата TIFF, которые используют другие методы сжатия. Из-за различных схем сжатия некоторые версии формата TIFF могут оказаться несовместимыми друг с другом. Это означает, что возможна ситуация, когда файл в формате TIFF не может быть прочитан в некоторой графической программе, хотя она должна «понимать» этот формат. Другими словами, не все форматы TIFF одинаковы. Но, несмотря на эту проблему, TIFF является одним из самых популярных растровых форматов в настоящее время.

Метод сжатия JPEG обеспечивает высокий коэффициент сжатия для рисунков фотографического качества. Формат файла JPEG , использующий этот метод сжатия, разработан объединенной группой экспертов по фотографии (Joint Photographic Experts Group). Сжатие по методу JPEG сильно уменьшает размер файла с растровым рисунком (возможен коэффициент сжатия 100 : 1). Высокий коэффициент сжатия достигается за счет сжатия с потерями, при котором в результирующем файле теряется часть исходной информации. Метод JPEG использует тот факт, что человеческий глаз очень чувствителен к изменению яркости, но изменения цвета он замечает хуже. Поэтому при сжатии этим методом запоминается больше информации о разнице между яркостями видеопикселей и меньше — о разнице между их цветами. Так как вероятность заметить, минимальные различия в цвете соседних пикселей, мала. Изображение после восстановления выглядит почти неизменным. Пользователю предоставляется возможность контролировать уровень потерь, указывая степень сжатия. Благодаря этому, можно выбрать наиболее подходящий режим обработки каждого изображения: возможность задания коэффициента сжатия позволяет сделать выбор между качеством изображения и экономией памяти. Если сохраняемое изображение — фотография, предназначенная для высокохудожественного издания, то ни о каких потерях не может быть и речи, так как рисунок должен быть воспроизведён как можно точнее. Если же изображение — фотография, которая будет размещена на поздравительной открытке, то потеря части исходной информации не имеет большого значения. Эксперимент поможет определить наиболее допустимый уровень потерь для каждого изображения.

В файлах растровых форматов запоминаются:

• размер изображения — количество видеопикселей в рисунке по горизонтали и вертикали

• битовая глубина — число битов, используемых для хранения цвета одного видеопикселя

• данные, описывающие рисунок (цвет каждого видеопикселя рисунка), а также некоторая дополнительная информация.

В файлах растровой графики разных форматов эти характеристики хранятся различными способами.

Решением проблемы хранения растровых изображений является сжатие, т. е. уменьшение размера файла за счёт изменения способа организации данных. Никому пока не удалось даже приблизиться к созданию идеального алгоритма сжатия. Каждый алгоритм хорошо сжимает только данные вполне определённой структуры.

Методы сжатия делятся на две категории:

• сжатие файла с помощью программ — архиваторов;

• сжатие, алгоритм которого включён в формат файла.

В первом случае специальная программа считывает исходный файл, применяет к нему некоторый сжимающий алгоритм (архивирует) и создаёт новый файл. Выигрыш в размере нового файла может быть значительным. Однако этот файл не может быть использован ни одной программой до тех пор, пока он не будет преобразован в исходное состояние (разархивирован). Поэтому такое сжатие применимо только для длительного хранения и пересылки данных, но для повседневной работы оно неудобно. В системах DOS и WINDOWS наиболее популярными программами сжатия файлов являются ZIP, ARJ, RAR и другие.

Как правило, графические программы используют свои собственные форматы для сохранения изображений во внешней памяти. Собственный файловый формат — частный и наиболее эффективный формат для хранения файлов отдельного графического приложения. Например, «родной» формат CorelDRAW — CDR , Adobe PhotoShop — PSD, Fractal Design Painter — RIFF, Paint (стандартная программа WINDOWS ) — BMP. При сохранении изображения в файле всегда нужно указывать тип формата.

Кроме того, для каждого «чужого» графического формата открываются дополнительные диалоговые окна, с помощью которых пользователь устанавливает параметры формата (количество используемых цветов, необходимость сжатия — для BMP и TIFF, коэффициент сжатия — для JPEG и др.).

Преобразование файлов из растрового формата в векторный

Существуют два способа преобразования файлов из растрового формата в векторный:

1) преобразование растрового файла в растровый объект векторного изображения;

2) трассировка растрового изображения для создания векторного объекта.

Первый способ используется в программе CorelDRAW, которая, как правило, успешно импортирует файлы различных растровых форматов. К примеру, если растровая картинка содержит 16 миллионов цветов, CorelDRAW покажет изображение, приближенное по качеству к телевизионному. Однако, импортируемый растровый объект может становиться довольно большим даже в том случае, если исходный файл невелик. В файлах растровых форматов информация хранится достаточно эффективно, так как часто используются методы сжатия. Векторные форматы такой способностью не обладают. Поэтому растровый объект, хранящийся в векторном файле, может значительно превосходить по размерам исходный растровый файл.

Особенность второго способа преобразования растрового изображения в векторное заключается в следующем. Программа трассировки растровых изображений (например, CorelTRACE) ищет группы пикселей с одинаковым цветом, а затем создает соответствующие им векторные объекты. После трассировки векторизованные рисунки можно редактировать как угодно. На рис. 6 показано растровое изображение, которое хорошо преобразуется в векторное. Дело в том, что растровые рисунки, имеющие четко выраженные границы между группами пикселей одинакового цвета, хорошо переводятся в векторные. В то же время результат трассировки растрового изображения фотографического качества со сложными цветовыми переходами выглядит хуже оригинала.

Преобразование файлов одного векторного формата в другой

Векторные форматы содержат описания линий, дуг, закрашенных полей, текста и т. д. В различных векторных форматах эти объекты описываются по-разному. Когда программа пытается преобразовать один векторный формат в другой, она действует подобно обычному переводчику, а именно:

• считывает описания объектов на одном векторном языке,

• пытается перевести их на язык нового формата.

Если программа-переводчик считает описание объекта, для которого в новом формате нет точного соответствия, этот объект может быть либо описан похожими командами нового языка, либо не описан вообще. Таким образом, некоторые части рисунка могут исказиться или исчезнуть. Всё зависит от сложности исходного изображения.

Преобразование файлов из векторного формата в растровый

Преобразование изображений из векторного формата в растровый (этот процесс часто называют растрированием векторного изображения) встречается очень часто. Прежде, чем разместить рисованную (векторную) картинку на фотографии, её необходимо экспортировать в растровый формат.

Каждый раз, когда векторный рисунок направляется на устройство вывода (в частности, монитор или принтер), он подвергается растрированию — преобразованию в набор видеопикселей или точек.

При экспорте векторных файлов в растровый формат может быть потеряна информация, связанная с цветом исходного изображения. Это объясняется тем, что в ряде растровых форматов количество цветов ограничено (например, формат GIF использует не более 256 цветов).

Преобразование файлов одного растрового формата в другой

Этот вид преобразования обычно самый простой и заключается в чтении информации из исходного файла и записи ее в новом файле, где данные о размере изображения, битовой глубине и цвете каждого видеопикселя хранятся другим способом. Если старый формат использует больше цветов, чем новый, то возможна потеря информации. Преобразование файла с 24-битовым цветом (16777216 цветов) в файл с 8-битовым цветом (256 цветов) требует изменения цвета почти каждого пикселя. В простейшем случае это делается так: для каждого пикселя исходного файла ищется наиболее близкий к нему цвет из нового ограниченного набора цветов. При таком способе возможны нежелательные эффекты, когда часть рисунка, содержащая большое количество элементов, оказывается закрашенной одним цветом или когда плавные переходы цвета становятся резкими.

Для преобразования файлов из одного формата в другой используются специальные программы — преобразователи (конверторы) форматов. Однако большинство графических программ (CorelDRAW, Adobe Illustrator, Adobe PhotoShop и др.) могут читать и создавать файлы различных форматов, т. е. являются преобразователями форматов.

Исследование графических форматов

Сравнительная таблица по сравнению уровня сжатия растровых изображений в приложении к курсовой.

Заключение

Графические форматы различаются по виду хранимых данных (растровая, векторная и универсальные контейнеры), по допустимому объему данных, параметрам изображения, хранению палитры, методике сжатия. Растровый файл состоит из точек, число которых определяется разрешением, измеряемым обычно в точках на дюйм (dpi). Важным фактором, влияющим на качество изображения и размер файла, является глубина цвета — число разрядов, отводимых для хранения цветовой информации. Очевидно, что даже файлы с низким разрешением содержат в себе тысячи или десятки тысяч точек. Так, растровая картинка размером 1024х768 точек и с 256 цветами занимает 768Кбайт. Для уменьшения объемов файлов разработаны специальные алгоритмы сжатия. Именно они и являются основной причиной существования графических форматов. Векторный способ записи графических данных применяется в системах автоматического проектирования (CAD) и в графических пакетах. В этом случае изображение состоит из простейших элементов (линия, ломаная, эллипс, прямоугольник и т.д.) и кривых, для каждого из которых определен ряд атрибутов (например, для круга – координаты центра, радиус, толщина и цвет контурной линии, тип и цвета заливки и т.д.). Записывается также место объектов на странице и расположение их друг относительно друга (слои — какой из них «лежит» выше, а какой ниже). У каждого метода есть свои преимущества. Растровый позволяет передавать тонкие, едва уловимые детали образов, векторный же лучше всего применять, если оригинал имеет отчётливые геометрические очертания. Векторный файл меньше по объему, зато растровый быстрее отобразится на экране, так как для вывода векторного изображения процессору необходимо произвести множество математических операций. С другой стороны, векторные файлы гораздо проще редактировать. Существует множество программ, переводящих данные из векторного формата в растровый. Как правило, такая задача решается довольно просто, чего нельзя сказать об обратной операции — преобразовании растрового файла в векторный (трассировка) и даже о переводе одного векторного файла в другой. Векторные алгоритмы записи используют уникальные для каждой фирмы-поставщика математические модели, описывающие элементы изображения.

rle, lzw, по Хаффману. Сжатие с потерями.

Основные критерии выбора формата — совместимость с программами и компактность записи. Существует множество форматов для записи изображений. Условно их можно разделить на три категории: хранящие изображение в растровом виде (BMP, TIFF, PCX, PSD, JPEG), хранящие изображение в векторном виде (WMF) и те, что могут совмещать оба представления (EPS, PICT, CDR, AI, FH7 и др.).

Все форматы графических файлов можно разделить на два типа: растровые и векторные. Друг от друга они отличаются принципом формирования изображения.

В растровых изображениях картинка складывается наподобие мозаики, из отдельных точек (пикселей), каждая из которых исчерпывающе определяется 2 основными параметрами: координатами расположения и цветом. Наиболее близкой аналогией растрового изображения является изображение на экране компьютерного монитора (или обычного телевизора), которое создает электронный луч, пробегающий последовательно по каждой строке формируемого кадра изображения (растра). Многие растровые форматы обладают способностью нести дополнительную информацию: различные цветовые модели изображения, вектора, альфа-каналы (дополнительный канал, с помощью которого можно сохранять выделенные или прозрачные области изображения), слои различных типов, интерлиньяж (возможность чересстрочного показа изображения), анимацию, возможности сжатия и многое другое. Достоинства растровых изображений — в их способности передать тончайшие нюансы изображения, а также в широчайших возможностях по его редактированию, выражающихся в простом доступе к каждому пикселю изображения, возможности индивидуального изменения каждого из его параметров. Ну, а принципиальный недостаток один — очень большие размеры полученного файла.

Векторное изображение представляет собой совокупность отрезков кривых линий, которые описываются математическими выражениями, и цветных заливок. Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую линию, нужны координаты двух точек, которые соединяются по кратчайшему пути, для дуги задаются координаты центра окружности и радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация — это набор геометрических примитивов (простейших объектов, таких как линии, окружности, многогранники и тому подобное), использующихся для создания более сложных изображений.

Отсюда и основное достоинство векторных форматов — компактность полученных файлов, а также высокое качество полученных изображений, причем независимо от разрешающей способности устройства отображения. В качестве недостатка можно отметить определенную трудоемкость при создании и редактировании сложных элементов изображений, а также проблемы, возникающие при распечатке векторных изображений на некоторых принтерах.

BMP Формат BMP (от слова bitmap) был создан компанией Microsoft и широко используется в ОС Windows для растровой графики. Вам необходимо записать изображение в этом формате, если вы хотите использовать его в качестве фона вашего рабочего стола. Хотя в этом формате может применяться компрессия, большинство программ ее не используют. BMP-файлы с компрессией могут иметь расширение RLE. Без компрессии размер файла оказывается близок к максимальному. Такой же размер будет и у файла в формате PCX, предложенном компанией Z-Soft в программе PhotoFinish. Оба эти формата достаточно известны и могут быть использованы на платформе Macintosh, хотя были написаны для PC.

GIF Популярный формат GIF разработан фирмой CompuServe как не зависящий от аппаратного обеспечения. Он предназначен для хранения растровых изображений с компрессией. В одном файле этого формата может храниться несколько изображений, но обычно эта возможность не используется. GIF-формат позволяет записывать изображение «через строчку» (In-terplaced), благодаря чему, имея только часть файла, можно увидеть изображение целиком, но с меньшим разрешением. Эта возможность широко применяется в Сети. Сначала вы видите картинку с грубым разрешением, а по мере поступления новых данных ее качество улучшается. Основное ограничение формата GIF состоит в том, что цветное изображение может быть записано только в режиме 256 цветов. Для полиграфии этого явно недостаточно.

JPEG Компрессия, используемая в формате JPEG, необратимо искажает изображение. Это, как правило, не заметно при простом просмотре, но становится явным при последующих манипуляциях. Зато размер файла получается от 10 до 500 раз меньше, чем BMP! Если вы решили записать изображение в этом формате JPEG, то лучше выполнить все необходимые операции перед первой записью файла.При записи обычно предлагается выбрать степень компрессии. Здесь надо искать компромисс: чем сильнее компрессия, тем больше искажения.

Кодирование длин серий (англ. Run—length encoding, RLE) или Кодирование повторов — простой алгоритм сжатия данных, который оперирует сериями данных, то есть последовательностями, в которых один и тот же символ встречается несколько раз подряд. При кодировании строка одинаковых символов, составляющих серию, заменяется строкой, которая содержит сам повторяющийся символ и количество его повторов.

Очевидно, что такое кодирование эффективно для данных, содержащих большое количество серий, например, для простых графических изображений, таких как иконки и графические рисунки. Однако это кодирование плохо подходит для изображений с плавным переходом тонов, таких как фотографии. Несмотря на это, JPEG довольно эффективно его использует на коэффициентах, которые остаются после преобразования и квантования блоков изображения.

Алгори́тм Ле́мпеля — Зи́ва — Ве́лча (Lempel—Ziv—Welch, LZW) — это универсальный алгоритм сжатия данных без потерь, созданный Абрахамом Лемпелем (Abraham Lempel), Якобом Зивом (Jacob Ziv) и Терри Велчем (Terry Welch). Он был опубликован Велчем в 1984 году, в качестве улучшенной реализации алгоритма LZ78, опубликованного Лемпелем и Зивом в 1978 году. Алгоритм разработан так, чтобы его можно было быстро реализовать, но он не обязательно оптимален, поскольку он не проводит никакого анализа входных данных.

Описание. Данный алгоритм при сжатии (кодировании) динамически создаёт таблицу преобразования строк: определённым последовательностям символов (словам) ставятся в соответствие группы бит фиксированной длины (обычно 12-битные). Таблица инициализируется всеми 1-символьными строками (в случае 8-битных символов — это 256 записей). По мере кодирования, алгоритм просматривает текст символ за символом, и сохраняет каждую новую, уникальную 2-символьную строку в таблицу в виде пары код/символ, где код ссылается на соответствующий первый символ. После того как новая 2-символьная строка сохранена в таблице, на выход передаётся код первого символа. Когда на входе читается очередной символ, для него по таблице находится уже встречавшаяся строка максимальной длины, после чего в таблице сохраняется код этой строки со следующим символом на входе; на выход выдаётся код этой строки, а следующий символ используется в качестве начала следующей строки.Алгоритму декодирования на входе требуется только закодированный текст, поскольку он может воссоздать соответствующую таблицу преобразования непосредственно по закодированному тексту.

Алгоритм

1. Инициализация словаря всеми возможными односимвольными фразами.Инициализация входной фразы w первым символом сообщения.

2. Считать очередной символ K из кодируемого сообщения.

3. Если КОНЕЦ_СООБЩЕНИЯ, то выдать код для w, иначе

4. Если фраза wK уже есть в словаре, то присвоить входной фразе значение wK и перейти к Шагу 2, иначе выдать код w, добавить wK в словарь, присвоить входной фразе значение K и перейти к Шагу 2.

Конец

Применение. На момент своего появления алгоритм LZW давал лучший коэффициент сжатия, для большинства приложений, чем любой другой хорошо известный метод того времени. Он стал первым широко используемым на компьютерах методом сжатия данных.Алгоритм был реализован в программе compress, которая стала более-менее стандартной утилитой Unix-систем приблизительно в 1986 году. Несколько других популярных утилит-архиваторов также используют этот метод или близкие к нему.В 1987 году алгоритм стал частью стандарта на формат изображений GIF. Он также может (опционально) использоваться в формате TIFF.В настоящее время, алгоритм содержится в стандарте PDF.

Huffman — Сначала кажется что создание файла меньших размеров из исходного без кодировки последовательностей или исключения повтора байтов будет невозможной задачей. Но давайте мы заставим себя сделать несколько умственных усилий и понять алгоритм Хаффмана ( Huffman ). Потеряв не так много времени мы приобретем знания и дополнительное место на дисках.

Сжимая файл по алгоритму Хаффмана первое что мы должны сделать — это необходимо прочитать файл полностью и подсчитать сколько раз встречается каждый символ из расширенного набора ASCII. Если мы будем учитывать все 256 символов, то для нас не будет разницы в сжатии текстового и EXE файла.

После подсчета частоты вхождения каждого символа, необходимо просмотреть таблицу кодов ASCII и сформировать мнимую компоновку между кодами по убыванию. То есть не меняя местонахождение каждого символа из таблицы в памяти отсортировать таблицу ссылок на них по убыванию. Каждую ссылку из последней таблицы назовем «узлом». В дальнейшем ( в дереве ) мы будем позже размещать указатели которые будут указывает на этот «узел».

Сжатие данных с потерями — это метод сжатия данных, когда распакованный файл отличается от оригинального, но «достаточно близок» для того, чтобы быть полезным каким-то образом. Этот тип компрессии часто используется в Интернете, особенно в потоковой передаче данных и телефонии. Эти методы часто называются кодеками в этом контексте

Компрессия изображений

* Снижение глубины цвета

* Метод главных компонент

* Фрактальное сжатие (Существуют алгоритмы для сжатия изображения с помощью фракталов. Они основаны на идее о том, что вместо изображения можно хранить отображение сжатия, для которого это изображение является неподвижной точкой.)

* JPEG (При сжатии изображение переводится в цветовую систему Jpeg. Далее каналы изображения Cb и Cr, отвечающие за цвет, уменьшаются в 2 раза (по линейному масштабу). Уже на этом этапе необходимо хранить только четверть информации о цвете изображения.

Реже используется уменьшение цветовой информации в 4 раза или сохранение размеров цветовых каналов как есть. Количество программ, которые поддерживают сохранение в таком виде, относительно невелико.Далее цветовые каналы изображения, включая черно-белый канал Y, разбиваются на блоки 8 на 8 пикселей. Каждый блок подвергается дискретно-косинусному преобразованию. Полученные коэффициенты подвергаются квантованию и упаковываются с помощью кодов Хаффмана.Матрица, используемая для квантования коэффициентов, хранится вместе с изображением. Обычно она строится так, что высокочастотные коэффициенты подвергаются более сильному квантованию, чем низкочастотные. Это приводит к огрублению мелких деталей на изображении. Чем выше степень сжатия, тем более сильному квантованию подвергаются все коэффициенты.)

* Вэйвлетная компрессия (Вейвлетное сжатие — общее название класса методов кодирования изображений, использующих двумерное вейвлет-разложение кодируемого изображения или его частей. Обычно подразумевается сжатие с потерей качества.Вейвлеты (от англ. wavelet), всплески (написание вэйвлеты уже почти не употребляется) — это математические функции, позволяющие анализировать различные частотные компоненты данных.)

— JPEG 2000 (— графический формат, который вместо дискретного косинусного преобразования, характерного для JPEG, использует технологию вейвлет-преобразования, основывающуюся на представлении сигнала в виде суперпозиции некоторых базовых функций — волновых пакетов.n

Иначе говоря, преобразование называется аффинным, если его можно получить следующим образом:

1. Выбрать «новый» базис пространства с «новым» началом координат v;

2. Каждой точке x пространства поставить в соответствие точку f (x), имеющую те же координаты относительно «новой» системы координат, что и x в «старой».

Свойства

* При аффинном преобразовании прямая переходит в прямую.

o Если размерность пространства n>= 2, то любое преобразование пространства (то есть биекция пространства на себя), которое переводит прямые в прямые, является аффинным. Это определение используется в аксиоматическом построении аффинной геометрии

* Частным случаем аффинных преобразований являются движения и преобразования подобия.

Преобразования координат в явном и неявном виде широко используются в компьютерной графике с целью описания графического объекта в наиболее удобных координатных системах, для изменения масштаба элементов чертежа, построения проекций пространственных образов, направленной деформации объектов.

Аффинное преобразование (affine maping) – точечное взаимно-однозначное отображение плоскости на себя, при котором трем точкам, лежащим на одной прямой, соответствуют три точки, также лежащие на одной прямой. Аффинное преобразование переводит пересекающиеся прямые в пересекающиеся, параллельные — в параллельные. Плоскости в трехмерном пространстве при этом также остаются плоскостями, параллельные плоскости – параллельными. За исключением вырожденных случаев все точки первичной плоскости (или пространства) преобразуются и заполняют все точки вторичной плоскости.

Рассмотрим метод однородных координат. В основе этого метода лежит представление о том, что каждая точка в N-мерном пространстве может рассматриваться как проекция точки из (N+1)-мерного пространства. В частности, точка в трехмерном пространстве представляется четырьмя составляющими, например, ее координаты будут заданы как V=(x, y, z, w). Если w не равно 1, то декартовы координаты точки (X,Y,Z) получаются из соотношения⁶:

[ X Y Z 1 ] = [ (x/w) (y/w) (z/w) 1 ]. (IV.3)

Свойства однородных координат позволяют выражать с помощью единой матрицы все преобразования: сдвиги, повороты и даже проекции, а также любые сочетания преобразований в виде произведения матриц. Использование однородных координат позволяет применять единых математический аппарат для пространственных преобразований (поворотов, масштабирования, переноса) точек, прямых, квадратичных и бикубических поверхностей и линий (рис. IV.1).

В виде формулы:

В матричном виде:

Форматы графических изображений: подробнее о файлах JPG, PNG, SVG, PDF и EPS | Дизайн, лого и бизнес

В данной статье рассмотрим графические форматы изображений используемые в компьютерных программах. Названия форматов зашифрованы в аббревиатурах не совсем понятных поначалу, но далее все станет более прозрачно.

Теперь необходимо понять и разобраться, в чем разница между растровой и векторной графиками.
Эти вопросы мы рассматривали ранее. Итак, начнем по-порядку.

Создайте свой логотип онлайн. Более 50 тысяч брендов по всему миру уже используют логотипы от Турболого.

Растровые форматы изображений

Самые известные и часто встречаемые растровые форматы – это JPG (или же JPEG), PDF, PNG.

JPG

Чаще всего встречаемый и известный формат — JPG.

После сжатия отличия будут минимальными, будет небольшая потеря качества, но величина самого файла будет существенно меньше. Это очень удобно для применения в электронных публикациях.

Его особенность в том, что при сжатии можно делать выбор либо в пользу качества, либо размера. Пользователь сам решает, что ему больше подходит, это главное отличие от формата PNG. То есть вы выбираете какое должно быть качество, вследствие чего определяется величина полученного файла. Чем сильнее сжатие, тем меньше конечный файл размером. А это помогает экономно расходовать место на жестком диске.

Очень часто формат JPG используют для хранения снимков (содержащие цветопередачу, яркость) и пересылки картинок в Интернете.

PNG

В PNG сжатие происходит без потерь качества. Этот растровый формат распространен при хранении графических материалов, логотипов, орнаментов, текстовой графики.

Главное достоинство формата PNG – это выбор палитры хранения переходных этапов. Этот метод сжатия, хорош тем, что он происходит без потерь качества.

Векторные форматы файлов

PDF

Формат PDF знает каждый, кто хоть раз сталкивался с печатью документаций и прочей бумажной продукции. Образцы экспортируются в формат PDF для дальнейшей печати. В них можно найти элементы как векторной, так и растровой графики, то ли это видеоматериалы, то ли документы.

Уникальность формата PDF, в том, что с ним могут работать как специальные приложения типа Acrobat, а также Microsoft. Это весьма доступный формат по причине его универсальности. Многие программы работают с ним.

SVG

Если расшифровать формат SVG, он будет означать «масштабируемая векторная графика». Предназначен для разработки и описания двухмерных векторных изображений, а при добавлении скрипта и 3D анимированные изображения. Так как формат SVG относится к векторным изображениям, у него возможно увеличить какую угодно часть не потеряв в качестве изображения.

Преимущество его в том, что текст в этом формате является текстом, и потому он индексируется поисковыми машинами.

EPS

Это один из самых удобных способ сохранения графической информации. Совмещает в себе векторную и растровую графики. Применяется в редакциях, создает шрифты. Применяется для вывода изображения на печать, устройство которого поддерживает язык PostScript. Работать и редактироваться файлы могут только специальными программами компании Adobe. В других же программах только в режиме просмотра.

Другие статьи

Продуктовый и графический дизайнер с опытом работы более 10 лет. Пишу о брендинге, дизайне логотипов и бизнесе.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

 Row 0 11111111 ...
Ряд 1 44444444 ...
Ряд 2 33333333 ...
Ряд 3 44444444...
Ряд 4 22222222 ...
Ряд 5 44444444 ...
Ряд 6 33333333 ...
Строка 7 44444444 ... 

 1 6 4 6 2 6 4 6
7 7 7 7 7 7 7 7
5 6 5 6 5 6 5 6
7 7 7 7 7 7 7 7
3 6 4 6 3 6 4 6
7 7 7 7 7 7 7 7
5 6 5 6 5 6 5 6
7 7 7 7 7 7 7 7