Welche Bilder werden in Computern gespeichert?

Auf Computern gespeicherte Bilder sind „digitale Bilder“. Da Computer Binärzahlen zum Speichern von Daten verwenden, liegen alle auf der Festplatte des Computers gespeicherten Dateien in digitaler Form vor. Ein digitales Bild ist ein Bild, das durch Digitalisierung eines analogen Bildes mit Pixeln als Grundelementen erhalten wird und von einem digitalen Computer oder einer digitalen Schaltung gespeichert und verarbeitet werden kann.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Die im Computer gespeicherten Bilder sind „digitale Bilder“.

Da Computer Binärzahlen zum Speichern von Daten verwenden, liegen alle auf der Festplatte des Computers gespeicherten Dateien in digitaler Form vor. Selbst wenn die analogen Fotos, die wir früher mit Filmkameras aufgenommen haben, kopiert oder gescannt und in Computern gespeichert werden, sind die Fotos digital geworden. Obwohl die Fotos immer noch unscharf sein können, handelt es sich immer noch um digitale Bilder.

Digitale Bilder sind Bilder, die durch Digitalisierung analoger Bilder mit Pixeln als Grundelementen erhalten werden und von digitalen Computern oder digitalen Schaltkreisen gespeichert und verarbeitet werden können.

Bilddigitalisierung ist der Prozess der Umwandlung analoger Bilder mit kontinuierlicher Verteilung der räumlichen Verteilung und Helligkeitswerte in digitale Bilder, die von Computern durch Abtastung und Quantisierung verarbeitet werden können. Dabei handelt es sich um den Prozess der Umwandlung eines Bildes in eine Form, die von einem Computer verarbeitet werden kann – ein digitales Bild.

Die Menge der nach der Digitalisierung anfallenden Bilddaten ist sehr groß, und zur Komprimierung der Informationsmenge muss eine Kodierungstechnologie eingesetzt werden. In gewissem Sinne ist die Kodierungs- und Komprimierungstechnologie der Schlüssel zur Bildübertragung und -speicherung. Es gibt viele ausgereifte Codierungsalgorithmen, die auf die Bildkomprimierung angewendet werden. Zu den gebräuchlichsten gehören bildprädiktive Codierung, Transformationscodierung, fraktale Codierung, Wavelet-Transformations-Bildkomprimierungscodierung usw.

• Das heißt: Die Kodierungsmethode während des Bilddigitalisierungsprozesses bestimmt das Dateiformat des resultierenden digitalen Bildes.

Kodierungsvergleich

BMP-Bilddateiformat

BMP ist ein Bilddateiformat, das unabhängig von Hardwaregeräten ist und sehr weit verbreitet ist. Es verwendet ein Bitmap-Speicherformat und verwendet außer der optionalen Bildtiefe keine andere Komprimierung. Daher nimmt die BMP-Datei viel Platz ein.

Die Bildtiefe von BMP-Dateien kann zwischen lbit, 4bit, 8bit und 24bit gewählt werden. Wenn BMP-Dateien Daten speichern, werden Bilder von links nach rechts und von unten nach oben gescannt. Da das BMP-Dateiformat ein Standard für den Austausch diagrammbezogener Daten in der Windows-Umgebung ist, unterstützen alle in der Windows-Umgebung ausgeführten Grafik- und Bildprogramme das BMP-Bildformat.

Eine typische BMP-Bilddatei besteht aus drei Teilen: der Bitmap-Datei-Header-Datenstruktur, die den Typ der BMP-Bilddatei, den Anzeigeinhalt und andere Informationen enthält; Bitmap-Informationsdatenstruktur, die die Breite, Höhe und Komprimierungsmethode der Datei enthält BMP-Bild und definieren Sie Informationen wie Farbe.

PCX-Bilddateiformat

Die Bildung von PCX-Bilddateien erfordert einen Entwicklungsprozess. Der erste Prototyp von PCX erschien in einem kommerziellen Softwarepaket zum Malen namens PC PAINBRUSH, das von ZSOFT herausgebracht wurde. Später verpflanzte Microsoft es in die Windows-Umgebung und wurde zu einer Unterfunktion im Windows-System.

Mit der Popularität und dem Upgrade von Windows, gepaart mit seinen leistungsstarken Bildverarbeitungsfunktionen, wird PCX zusammen mit den Bilddateiformaten GIF, TIFF und BMP von immer mehr Grafikbildern unterstützt Durch Softwaretools hat es auch immer mehr Aufmerksamkeit von Menschen erhalten. PCX ist das erste Dateiformat, das Farbbilder unterstützt und unterstützt jetzt bis zu 256 Farben.

PCX-Designer hatten die Vision, das Farbbilddateiformat frühzeitig einzuführen, wodurch es heute zu einem sehr beliebten Bilddateiformat wird. PCX-Bilddateien bestehen aus einem Dateikopf und eigentlichen Bilddaten. Der Dateiheader besteht aus 128 Byte und beschreibt die Versionsinformationen und die horizontale und vertikale Auflösung des Bildanzeigegeräts sowie Informationen wie die Farbpalette: In den tatsächlichen Bilddaten stellt er den Bilddatentyp und den Farbtyp dar.

Die Daten in PCX-Bilddateien sind Bilddaten, die mit der PCXREL-Technologie komprimiert wurden. PCX ist das Bilddateiformat für PC Paintbrush. Die Bildtiefe von PCX kann zwischen 1, 4 oder 8 Bit gewählt werden. Da dieses Dateiformat früher auf den Markt kam, unterstützt es keine Echtfarben. PCX-Dateien verwenden die RLE-Lauflängenkodierung und der Dateitext speichert komprimierte Bilddaten.

Daher müssen die gesammelten Bilddaten beim Schreiben in das PCX-Dateiformat RLE-codiert werden; beim Lesen einer PCX-Datei müssen sie vor der weiteren Anzeige und Verarbeitung zunächst RLE-decodiert werden.

TIFF-Bilddateiformat

Die TIFF-Bilddatei (TaglmageFileFormat) ist ein relativ verbreitetes Bilddateiformat, das von Aldus und Microsoft für Desktop-Publishing-Systeme entwickelt wurde. Das TIFF-Format ist flexibel und veränderbar und definiert vier verschiedene Formate: TIFF-B eignet sich für Binärbilder; TIFF-P eignet sich für Farbbilder mit einer Palette; R eignet sich für RGB-Echtfarbenbilder.

TIFF unterstützt mehrere Kodierungsmethoden, einschließlich RGB unkomprimiert, RLE-Komprimierung und JPEG-Komprimierung. TIFF ist das komplexeste der vorhandenen Bilddateiformate. Es ist skalierbar, praktisch und modifizierbar und kann für Bildbearbeitungsprogramme bereitgestellt werden, die in Umgebungen wie IBM PC ausgeführt werden.

Eine TIFF-Bilddatei besteht aus drei Datenstrukturen, nämlich dem Dateiheader, einem oder mehreren Verzeichnissen namens IFDs, die Markierungszeiger enthalten, und den Daten selbst. Die erste Datenstruktur in einer TIFF-Bilddatei wird Image File Header oder IFH genannt.

Diese Struktur ist der einzige Teil mit einer festen Position in einer TIFF-Datei; das IFD-Bilddateiverzeichnis ist ein Informationsblock mit variabler Bytelänge. Die Tag-Markierung ist der Kernteil der TIFF-Datei, und die erforderlichen Informationen sind darin definiert das Bilddateiverzeichnis Alle verwendeten Bildparameter, jeder Verzeichniseintrag im Verzeichnis enthält einen Parameter des Bildes.

GIF-Dateiformat

GIF (Graphics Interchange Format) bedeutet ursprünglich „Bildaustauschformat“ und ist ein 1987 von CompuServe entwickeltes Bilddateiformat. Die Daten der GIF-Datei sind ein verlustfreies Komprimierungsformat mit kontinuierlichem Ton, das auf dem LZW-Algorithmus basiert. Seine Komprimierungsrate liegt im Allgemeinen bei etwa 50 % und es gehört zu keiner Anwendung. Fast jede relevante Software unterstützt es derzeit, und es gibt eine große Anzahl öffentlich zugänglicher Software, die GIF-Bilddateien verwendet.

Die Daten von GIF-Bilddateien werden komprimiert und es werden variable Längen und andere Komprimierungsalgorithmen verwendet. Daher reicht die Bildtiefe von GIF von 1 Bit bis 8 Bit, d. h. GIF unterstützt bis zu 256 Bildfarben.

Eine weitere Funktion des GIF-Formats besteht darin, dass es mehrere Farbbilder in einer GIF-Datei speichern kann. Wenn die mehreren in einer Datei gespeicherten Bilddaten einzeln ausgelesen und auf dem Bildschirm angezeigt werden, kann daraus ein endgültiges Farbbild entstehen. Einfache Animation.

Die GIF-Dekodierung ist schneller, da die GIF-Bilder in Zeilensprungverfahren gespeichert werden und beim gleichzeitigen Dekodieren und Anzeigen in vier Durchgängen gescannt werden können. Obwohl der erste Scan nur ein Achtel des gesamten Bildes zeigte und der zweite Scan nur 1/4, zeigte er bereits die Übersicht des gesamten Bildes.

Bei der Anzeige von GIF-Bildern vermitteln Interlaced-Bilder den Eindruck, dass sie schneller angezeigt werden als andere Bilder. Dies ist der Vorteil von Interlaced-Bildern.

JPEG-Dateiformat

JPEG ist die Abkürzung für Joint Photographic Experts Group (Joint Photographic Experts Group). Das Dateisuffix ist „.jpg“ oder „.jpeg“. und wird von einer von der Development Federation entwickelten Software gesteuert. Es handelt sich um ein verlustbehaftetes Komprimierungsformat, das Bilder auf einen kleinen Speicherplatz komprimieren kann. Wiederholte oder unwichtige Daten im Bild gehen verloren, was leicht zu Schäden an den Bilddaten führen kann.

Vor allem die Verwendung einer zu hohen Komprimierungsrate verringert die Qualität des nach der endgültigen Dekomprimierung wiederhergestellten Bildes erheblich. Wenn Sie qualitativ hochwertige Bilder anstreben, ist die Verwendung einer zu hohen Komprimierungsrate nicht ratsam. Allerdings ist die JPEG-Komprimierungstechnologie sehr fortschrittlich, um redundante Bilddaten zu entfernen und sehr reichhaltige und lebendige Bilder anzuzeigen, während gleichzeitig extrem hohe Komprimierungsraten erzielt werden . Gute Bildqualität.

Und JPEG ist ein sehr flexibles Format mit der Funktion zur Anpassung der Bildqualität, das die Komprimierung von Dateien mit unterschiedlichen Komprimierungsverhältnissen ermöglicht und mehrere Komprimierungsstufen unterstützt. Das Komprimierungsverhältnis liegt normalerweise zwischen 10:1 und 40:1 das Komprimierungsverhältnis, je niedriger die Qualität; umgekehrt gilt: Je kleiner das Komprimierungsverhältnis, desto besser die Qualität.

Zum Beispiel kann eine 1,37 MB große BMP-Bitmap-Datei auf 20,3 KB komprimiert werden. Natürlich können Sie auch ein Gleichgewicht zwischen Bildqualität und Dateigröße finden. Das JPEG-Format komprimiert hauptsächlich hochfrequente Informationen und behält Farbinformationen gut bei. Es eignet sich für die Verwendung im Internet, kann die Bildübertragungszeit verkürzen, unterstützt 24-Bit-Echtfarben und wird häufig in Bildern verwendet, die einen kontinuierlichen Ton erfordern.

Das JPEG-Format ist derzeit das beliebteste Bildformat im Internet. Es ist ein Format, das Dateien auf die kleinste Größe komprimieren kann. Wenn es in der Photoshop-Software im JPEG-Format gespeichert wird, bietet es 11 Komprimierungsstufen, dargestellt durch die Stufen 0-. 10. Unter diesen weist Stufe 0 das höchste Komprimierungsverhältnis und die schlechteste Bildqualität auf. Selbst beim Speichern auf Qualitätsstufe 10 praktisch ohne Detailverlust kann das Komprimierungsverhältnis 5:1 erreichen. Beim Speichern im BMP-Format erhält man eine 4,28 MB große Bilddatei. Beim Speichern im JPG-Format ist die Datei nur 178 KB groß, bei einem Komprimierungsverhältnis von 24:1.

Nach vielen Vergleichen ist die Verwendung der Komprimierung der Stufe 8 das beste Verhältnis zwischen Speicherplatz und Bildqualität. Das JPEG-Format ist vor allem im Internet und in CD-ROM-Lesegeräten weit verbreitet.

Derzeit unterstützen alle Browser das Bildformat JPEG, da die Dateigröße des JPEG-Formats kleiner und die Download-Geschwindigkeit hoch ist. Als aktualisierte Version von JPEG verfügt JPEG2000 über eine etwa 30 % höhere Komprimierungsrate als JPEG und unterstützt sowohl verlustbehaftete als auch verlustfreie Komprimierung.

Ein sehr wichtiges Merkmal des JPEG2000-Formats besteht darin, dass es eine progressive Übertragung erreichen kann, d zu klären.

Darüber hinaus unterstützt JPEG2000 auch die sogenannte „Region of Interest“-Funktion, mit der Sie die Komprimierungsqualität des interessierenden Bereichs auf dem Bild beliebig festlegen und den angegebenen Teil auswählen können, der zuerst dekomprimiert werden soll . JPEG2000 hat gegenüber JPEG offensichtliche Vorteile und ist abwärtskompatibel, sodass es das herkömmliche JPEG-Format ersetzen kann.

JPEG2000 kann in traditionellen JPEG-Märkten wie Scannern, Digitalkameras usw. sowie in aufstrebenden Bereichen wie Netzwerkübertragung, drahtlose Kommunikation usw. verwendet werden.

TGA-Format

TGA-Format (Tagged Graphics) ist ein Bilddateiformat, das von der amerikanischen Firma Truevision für ihre Grafikkarte entwickelt wurde. Das Dateisuffix ist „.tga“ und wurde von der internationalen Grafik- und Bildindustrie akzeptiert. TGA hat eine relativ einfache Struktur und ist ein universelles Format für Grafik- und Bilddaten. Es hat großen Einfluss im Bereich Multimedia und ist das bevorzugte Format für die Konvertierung computergenerierter Bilder ins Fernsehen. Das größte Merkmal des TGA-Bildformats ist, dass es unregelmäßig geformte Grafiken und Bilddateien erstellen kann. Wenn Sie runde, rautenförmige oder sogar leere Bilddateien benötigen, kann TGA verwendet werden Praktisch! Das TGA-Format unterstützt die Komprimierung mit einem verzerrungsfreien Komprimierungsalgorithmus.

EXIF-Format

Das EXIF-Format ist ein 1994 von Fujifilm gefördertes Bilddateiformat für Digitalkameras. Es ist eigentlich dasselbe wie das JPEG-Format. Der Unterschied besteht darin, dass es neben der Speicherung von Bilddaten auch die Aufnahme speichern kann Datum, Blende, Verschluss und Blitz. Daten und andere Belichtungsmaterialien und zufällige Informationen sowie kleinformatige Bilder.

FPX-Bilddateiformat

Das FPX-Bilddateiformat (Erweiterung fpx) wurde gemeinsam von Kodak, Microsoft, HP und Live PictureInc entwickelt und im Juni 1996 offiziell veröffentlicht. FPX ist ein Bilddateiformat mit mehreren Auflösungen Das heißt, das Bild wird in einer Reihe verschiedener Auflösungen gespeichert. Der Vorteil dieses Formats besteht darin, dass die Bildqualität beim Vergrößern des Bildes beibehalten werden kann. Außerdem wird beim Ändern des FPX-Bildes nur der geänderte Teil verarbeitet Das gesamte Bild wird nicht zusammen verarbeitet, wodurch der Prozessor und der Speicher entlastet und die Bildverarbeitungszeit verkürzt werden.

SVG-Format

SVG ist ein skalierbares Vektorgrafikformat. Es handelt sich um eine offene Standard-Vektorgrafiksprache, die die Grafikanzeige beliebig vergrößern kann und der Text im SVG-Bild weiterhin bearbeitbar und durchsuchbar ist. Die generierten Dateien sind sehr klein Geeignet für die Gestaltung hochauflösender Webgrafikseiten.

PSD-Dateiformat

Dies ist ein spezielles Dateiformat für Photoshop-Bildverarbeitungssoftware. Die Dateierweiterung lautet. psd, das verschiedene Bildfunktionen von Ebenen, Kanälen, Masken und verschiedenen Farbmodi unterstützen kann, ist ein nicht komprimiertes Originaldateispeicherformat. Der Scanner kann Dateien in diesem Format nicht direkt generieren. PSD-Dateien haben teilweise eine große Kapazität, aber da alle Originalinformationen erhalten bleiben können, ist das Speichern im PSD-Format die beste Wahl für Bilder, die bei der Bildbearbeitung noch nicht fertiggestellt wurden.

CDR-Dateiformat

Das CDR-Format ist ein spezielles Grafikdateiformat für die berühmte Zeichensoftware CorelDRAW. Da es sich bei CorelDRAW um eine Software zum Zeichnen von Vektorgrafiken handelt, kann CDR die Attribute, den Speicherort, die Seitenaufteilung usw. der Datei aufzeichnen. Allerdings ist die Kompatibilität in allen CorelDraw-Anwendungen schlecht, andere Bildbearbeitungsprogramme können solche Dateien jedoch nicht öffnen.

PCD-Dateiformat

PCD ist die Abkürzung für Kodak PhotoCD und die Dateierweiterung ist. pod ist ein von Kodak entwickeltes Foto-CD-Dateiformat, das nur von anderen Softwaresystemen gelesen werden kann. Dieses Format verwendet das YCC-Farbmodell, um die Farben im Bild zu definieren. Die YCC- und CIE-Farbräume enthalten viel mehr Farben als die RGB- und CMYK-Farben von Monitoren und Druckgeräten. PhotoCD-Bilder sind meist von sehr hoher Qualität.

DXF-Dateiformat

DXF ist die Abkürzung für Drawing Exchange Format und die Erweiterung lautet. dxf ist das Grafikdateiformat in AutoCAD. Es speichert Grafiken im ASCII-Modus und gibt die Größe von Grafiken sehr genau an. Es kann von großen Programmen wie CorelDraw und 3DS aufgerufen und bearbeitet werden.

UFO-Dateiformat

Es handelt sich um ein spezielles Bildformat der bekannten Bildbearbeitungssoftware Ulead Photolmapct, das alle von Photolmapct verarbeiteten Bildattribute vollständig aufzeichnen kann. Es ist erwähnenswert, dass UFO-Dateien Objekte anstelle von Ebenen verwenden, um Bildinformationen aufzuzeichnen.

EPS-Dateiformat

EPS ist die Abkürzung für Encapsulated PostScript, ein plattformübergreifendes Standardformat. Die Erweiterung auf der PC-Plattform. eps, auf der Macintosh-Plattform. EPSF, wird hauptsächlich zur Speicherung von Vektorbildern und Rasterbildern verwendet. Das EPS-Format wird in der PostScript-Sprache beschrieben und kann andere Arten von Informationen speichern, wie z. B. mehrere Tonkurven, Alphakanäle, Farbseparationen, Beschneidungspfade, Bildschirminformationen, Tonkurven usw., daher wird das EPS-Format häufig zum Drucken verwendet oder Ausdruck. Mehrere EPS-Formatoptionen in Photoshop ermöglichen eine umfassende Kontrolle über den Druck, in manchen Fällen sogar besser als das TIFF-Format.

PNG-Bilddateiformat

PNG (Portable Networf Graphics), dessen ursprünglicher Name „Portable Network Graphics“ ist, ist das neueste im Internet akzeptierte Bilddateiformat. PNG kann verlustfrei komprimierte Bilddateien bereitstellen, die 30 % kleiner als GIF sind. Es bietet sowohl 24-Bit- als auch 48-Bit-True-Color-Bildunterstützung und viele andere technische Unterstützungen. Da PNG noch sehr neu ist, können derzeit nicht alle Programme es zum Speichern von Bilddateien verwenden. Photoshop kann jedoch mit PNG-Bilddateien umgehen und diese auch im PNG-Bilddateiformat speichern.

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