Obsah prezentace. PNG (Portable Network Graphics) Vlastnosti PNG (1/2) Historie PNG. Vlastnosti PNG (2/2) Povšimnte si

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Obsah prezentace. PNG (Portable Network Graphics) Vlastnosti PNG (1/2) Historie PNG. Vlastnosti PNG (2/2) Povšimnte si"

Ivana Libuše Kolářová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 David Majda 2. Roník MFF UK Obsah prezentace historie vlastnosti struktura použité algoritmy implementace v souasném SW 2 Historie PNG Vlastnosti PNG (1/2) léta poátky internetu dominují formáty GIF, JPEG patentové problémy s kompresním algoritmem LZW (UniSys) použitém v GIF v té dob vzniká W3C ( jedním z prvních úkol je návrh nového grafického formátu v roce 1996 vzniká PNG 1.0 specifikace na dnes PNG 1.2 (1999) my se budeme zabývat verzí 1.0 (rozdíly nejsou velké) rastrový formát indexované barvy 1, 2, 4, 8 bit truecolor 24, 48 bit odstíny šedé (grayscale) 1, 2, 4, 8, 16 bit prhlednost alfa kanál bezztrátová komprese, nezatížená patenty 4 Vlastnosti PNG (2/2) Povšimnte si 5 streamability lze íst/zapisovat postupn (tj. bez seek) dležité pi generování on-the-fly progressive rendering postupné zobrazování ješt nenateného obrázku detekce porušení souboru platformní nezávislost (network byte order) jednoduchost (všechny použité algoritmy triviální, až na kompresi a CRC) gamma, histogram, doplující informace rozšiitelnost uživatelské bloky žádné animace (eší formát MNG) žádná ztrátová komprese (eší JPEG) žádná možnost ukládání bez komprese žádné CMYK apod. 6 1

léta poátky internetu dominují formáty GIF, JPEG patentové problémy s kompresním algoritmem LZW (UniSys) použitém v GIF v té dob vzniká W3C (http://www.w3.

2 Struktura souboru Hlavika PNG souboru 7 hlavika IHDR PLTE IDAT 1 IDAT N IEND bloky ( chunks ) 8 prvních 8 bajt detekuje nkteré chyby pi penosu HEX: DEC e 47 0d 0a 1a 0a ASCII: \211 P N G \r \n \032 \n detekce 7bitových penosových cest Ctrl+Z (MS-DOS) detekce zámny \n za \r\n a naopak (p. ASCII mód FTP) Struktura bloku Typ/název bloku délka typ/název 32-bit unsigned integer 4x byte (ASCII char) 4 ASCII znaky case-sensitive, 5. bit urující velikost písmen má speciální význam (malé = 1, velké = 0) data obsah závislý na typu bloku text možno kopírovat po úprav obrázku? ( safe-to-copy ) význam jen u doplkových 9 CRC 32-bit unsigned integer 10 rezervováno vždy 0 soukromý blok? ( private ) doplkový blok? ( ancillary ) Blok IHDR (1/1) - struktura Blok IHDR (1/2) zpsoby uložení barevné informace 11 povinný, první blok souboru šíka výška bitová hloubka zpsob uložení barevné informace komprese filtrování prokládání 32-bit integer 32-bit integer 1 byte 1, 2, 4, 8, 16 1 byte 0, 2, 3, 4, 6 1 byte vždy 0 (deflate/inflate) 1 byte vždy 0 (adaptivní filtrování) 1 byte 0 (žádné) nebo 1 (Adam7) 12 Zpsob uložení Povolené bitové hloubky 1, 2, 4, 8, 16 8, 16 1, 2, 4, 8 8, 16 8, 16 Co znamená jeden vzorek? odstín šedé RGB hodnota index do palety (nutný PLTE blok) odstín šedé + alfa RGB hodnota + alfa 2

ASCII mód FTP) Struktura bloku Typ/název bloku délka typ/název 32-bit unsigned integer 4x byte (ASCII char) 4 ASCII znaky case-sensitive, 5.

3 Blok PLTE Blok IDAT 13 barevná paleta obrázku nutný u typu 3, volitelný u typ 2 a 6 (doporuená paleta), jindy nesmí být musí být ped prvním blokem IDAT poet záznam = 1..bitová hloubka záznamy vzorkovány 8 BPP 1.2: splt doporuená paleta R 1 G 1 B 1 R 2 G 2 B 2 R N G N B N 14 obsahuje vlastní data obrázku mže se vyskytnout vícekrát za sebou, ale vždy alespo jednou originál filtr komprese IDAT 1 IDAT N Blok IEND povinný neobsahuje vbec nic, jen vyznauje konec souboru Blok gama doplkový, ped PLTE a IDAT kóduje gamma informaci obrázku 32-bitový unsigned integer, 0.74 = ,8 output = input^gamma ,6 0,4 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 Blok trns Blok phys doplkový, musí být ped IDAT a za PLTE informace o prhlednosti doplkový, ped IDAT fyzické rozmry obrázku 17 Typ 3 (indexované barvy) 1..n bajt s informací o prhlednosti pro položky palety, n poet barev v palet, zbytek je neprhledný Typ 0 (odstíny šedé) 2 bajty urující prhlednou barvu, ostatní jsou neprhledné Typ 2 (RGB) 3 2 bajty urující prhlednou barvu, ostatní jsou neprhledné Typy 4 a 6 mají alfa kanál 18 pixel/jednotku X pixel/jednotku Y jednotky 32-bit signed integer 32-bit signed integer 1 byte 0 = neznámá jednotka (jen pomr výšky a šíky pixelu), 1 = metry 3

2: splt doporuená paleta R 1 G 1 B 1 R 2 G 2 B 2 R N G N B N 14 obsahuje vlastní data obrázku mže se vyskytnout vícekrát za sebou, ale vždy alespo jednou originál filtr komprese IDAT 1 IDAT N Blok

4 Bloky text + ztxt (1/2) Bloky text + ztxt (2/2) 19 doplkový, mže se opakovat obsahuje textové informace (ISO ) klíové slovo znak \0 1 byte text n znak ztxt má text zkomprimovaný 1.2: itxt UTF-8 20 klíová slova jsou casesensitive ignorují se mezery na poátku, na konci a více mezer po sob nkterá klíová slova jsou peddefinovaná specifikace nebrání používání jiných klíových slov rozšiitelnost Title Author Description Copyright Creation Time Software Disclaimer Warning Source Comment Blok time Které bloky jsme vynechali? 21 doplkový as poslední modifikace, v UTC/GMT editory nemodifikující obrazová data by as nemly mnit rok 16-bit unsigned integer (1995, ne 95) msíc 1 byte den 1 byte hodina 1 byte minuta 1 byte sekunda 1 byte (ha!) 22 chrm barevná kalibrace obrázku sbit u obrázk s paletou, které jsou zkonvertované z menší bitové hloubky bkgd barva pozadí hist histogram 1.2: itxt textové informace v UTF-8 1.2: splt, iccp, srgb další barevné informace Kompresní algoritmus definována jen jedna metoda inflate/deflate metoda popsána v RFC-1951 odvozena od LZ77 používána v programech zip, gzip apod. existují voln dostupné implementace (zlib) Filtrovací algoritmy (1/4) definována jen jedna metoda adaptivní filtrování fungují na bajtech, nikoliv na pixelech na každý ádek obrázku lze použít jiný filtr => adaptivita da = 1 byte u každého ádku navíc

rozšiitelnost Title Author Description Copyright Creation Time Software Disclaimer Warning Source Comment Blok time Které bloky jsme vynechali?

5 Filtrovací algoritmy (2/4) 1. None 2. Sub Sub(x) = Raw(x) Raw(x-bpp) 3. Up Up(x) = Raw(x) Prior(x) Filtrovací algoritmy (3/4) 4. Average Average(x) = Raw(x) floor( (Raw(x bpp) + Prior(x)) / 2 ) 5. Paeth Paeth(x) = Raw(x) PaethPredictor( Raw(x bpp), Prior(x), Prior(x bpp) ) Filtrovací algoritmy (4/4) Prokládání 27 function PaethPredictor (a, b, c) begin p := a + b c; pa := abs(p a); pb := abs(p b); pc := abs(p c); if (pa <= pb) and (pa <= pc) then return a else if pb <= pc then return b else return c; end 28 definována jen jedna metoda Adam7 7 prchod souborem každý prchod je v souboru zapsán jako by to byl samostatný obrázek oproti GIFu podstatn lepší Podpora ve webových prohlížeích Podpora v editorech Mozilla + Gecko-based (Netscape 6.0+, Galeon, Firebird) 100% podpora Opera 3.51+, od 6.0 alfa kanál Konqueror + KHTML-based (Safari) Internet Explorer Win (bez alfa kanálu!), Mac 5.0+ Netscape pochybn existují pluginy Adobe Photoshop 4.0+ Paint Shop Pro The GIMP skoro u všech spousty chyb 29 Mozilla Firebird nightly build 30-Mar Adobe Photoshop 6.0 The GIMP

Paeth Paeth(x) = Raw(x) PaethPredictor( Raw(x bpp), Prior(x), Prior(x bpp) ) Filtrovací algoritmy (4/4) Prokládání 27 function PaethPredictor (a, b, c) begin p := a + b c; pa := abs(p a); pb := abs(p

6 Referenní implementace libpng Zdroje informací 31 oficiální referenní implementace implementuje vtšinu vlastností PNG napsána v ANSI C open-source podporované platformy zahrnují UNIX, DOS, OS/2, Windows, Mac OS, BeOS, Amiga atd. vyžaduje knihovnu zlib nejkratší ukázka je bohužel tak na 3 slajdy (hodn low-level vcí) 32 specifikace formátu PNG stránky W3C vnované PNG oficiální domovská stránka PNG pehled podpory PNG v prohlížeích pehled podpory PNG v editorech patentové problémy okolo formátu GIF 6

html specifikace formátu PNG http://www.w3.org/graphics/png stránky W3C vnované PNG http://www.libpng.org/pub/png/ oficiální domovská stránka PNG http://www.libpng.org/pub/png/pngapbr.

Podobné dokumenty

Programování v Pythonu

ƒeské vysoké u ení technické v Praze FIT Programování v Pythonu Ji í Znamená ek P íprava studijního programu Informatika je podporována projektem nancovaným z Evropského sociálního fondu a rozpo tu hlavního