Кодирование рисунков | Форматы файлов

Планирование уроков на учебный год (по учебнику К.Ю. Полякова, Е.А. Еремина, базовый уровень)


Урок 9
Кодирование рисунков
§ 12. Кодирование рисунков: растровый метод
§ 13. Кодирование рисунков: другие методы



Содержание урока

§ 12. Кодирование рисунков: растровый метод

Что такое растровое кодирование?

Как кодируется цвет?

Цветовые модели

Кодирование с палитрой

Форматы файлов

Растровое кодирование: итоги

Выводы. Интеллект-карта

Вопросы и задания

§ 13. Кодирование рисунков: другие методы

§ 12. Кодирование рисунков: растровый метод


Форматы файлов


Существует много разных форматов хранения растровых рисунков. В большинстве из них используют сжатие, т. е. уменьшают размер файла с помощью специальных алгоритмов. В некоторых форматах применяют сжатие без потерь, при котором исходный рисунок можно в точности восстановить из сжатого состояния. Ещё большую степень сжатия можно обеспечить, используя сжатие с потерями, при котором незначительная часть данных (почти не влияющая на восприятие рисунка человеком) теряется.

Чаще всего встречаются следующие форматы графических файлов:

BMP (англ. bitmap — битовая карта, файлы с расширением bmp) — стандартный формат растровых изображений в операционной системе Windows; поддерживает кодирование с палитрой и режим истинного цвета;
JPEG (англ. Joint Photographic Experts Group — объединённая группа фотографов-экспертов, файлы с расширением jpg или jpeg) — формат, разработанный специально для кодирования фотографий; поддерживает только режим истинного цвета; для уменьшения объёма файла используется сильное сжатие, при котором изображение немного искажается (размывается), поэтому не рекомендуется использовать этот формат для хранения рисунков с чёткими границами;
GIF (англ. Graphics Interchange Format — формат для обмена изображениями, файлы с расширением gif) — формат, поддерживающий только кодирование с палитрой (от 2 до 256 цветов); в отличие от предыдущих форматов части рисунка могут быть прозрачными, т. е. на веб-странице через них будет «просвечивать» фон; используется сжатие без потерь, т. е. при сжатии изображение не искажается;
PNG (англ. Portable Network Graphics — переносимые сетевые изображения, файлы с расширением png) — формат, поддерживающий как режим истинного цвета, так и кодирование с палитрой; части изображения могут быть прозрачными и даже полупрозрачными (32-битное кодирование RGBA, где четвёртый байт задаёт прозрачность); изображение сжимается без искажения; анимация не поддерживается.

Свойства этих форматов сведены в таблицу 2.6.

Таблица 2.6

Формат Истинный цвет С палитрой Прозрачность
BMP да да
JPEG да
GIF да да
PNG да да да

Давайте разберёмся, как компьютер различает форматы. Все виды данных хранятся в памяти компьютера в виде двоичных кодов, т. е. цепочек из нулей и единиц. Получив такую цепочку, абсолютно невозможно сказать, что это — текст, рисунок, звук или видео. Например, код 110010002 может обозначать число 200, букву «И», одну из составляющих цвета пикселя в режиме истинного цвета, номер цвета в палитре для рисунка с палитрой 256 цветов, цвета 8 пикселей чёрнобелого рисунка и т. п. Как же компьютер разбирается в двоичных данных? В первую очередь нужно ориентироваться на расширение имени файла. Например, чаще всего файлы с расширением txt содержат текст, а файлы с расширениями bmp, gif, jpg, рng — рисунки.

Однако расширение файла можно менять как угодно. Например, можно сделать так, что текстовый файл будет иметь расширение bmp, а рисунок в формате JPEG — расширение txt. Поэтому в начало всех файлов специальных форматов (кроме простого текста — txt) записывается заголовок, по которому можно узнать тип файла и его характеристики. Например, файлы в формате BMP начинаются с символов «ВМ», а файлы в формате GIF — с символов «GIF». Кроме того, в заголовке указывается размер рисунка и, например, количество цветов в палитре, способ сжатия и т. п. Используя эту информацию, программа расшифровывает основную часть файла и выводит данные на экран.

Используя дополнительные источники, найдите ответы на вопросы.

— Сколько цветов может быть в палитре файлов форматов BMP, GIF, PNG?
— Какие форматы файлов могут хранить анимированные изображения?
— С каких символов начинаются файлы в формате JPEG?



Следующая страница Растровое кодирование: итоги



Cкачать материалы урока







Наверх