12. Multimédia projektek tervezése bemutatása értékelése
12.6 Javasolt képformátumok
Nagyon sok képformátumot használhatunk elektronikus tananyagokban de elsősorban azokat preferáljuk amelyek könnyen elkészíthetők, minőségi szempontból megfelelőek a képernyőn való megjelenítés kritériumainak.
12.6.1 JPEG (Joint Photographic Expert Group)
A JPEG az egyik leggyakoribb és legismertebb képformátum, képernyőké-pek mentésére kiválóan alkalmas. A JPEG formátum egy olyan veszteséges tö-mörítési eljárást használ, ami arra épít, hogy az emberi agy képtelen felismerni a nagyon kismértékű színárnyalat változásokat egy képben. Tehát minél keve-sebb szín van egy képen, annál lejjebb vehetjük a minőséget.
A Photoshop 6.0 verziótól kezdődően a JPEG-formátumba való mentésnél tizenkét minőségi beállítás közül lehet választani. A legtöbb képinformáció a 12-es minőségi beállításnál marad meg, és egyben ezzel lehet a legkev12-esebb fájl-méret csökkenést elérni. A formátumot kevés adatvesztéssel a nagy felbontású folyamatos tónusú képek (például a fényképek) tömörítésére érdemes használ-ni. Vonalas ábrát, éles kontrasztelemekkel készült képeket semmi esetre sem szabad ezzel az eljárással tömöríteni, hiszen az éles kontrasztok elmosódnak, a vonalas képinformációk pedig el-el tűnhetnek. A JPEG alkalmazása a világhálón a legelterjedtebb, hiszen e formátum esetében a böngészőprogramnak kis ter-jedelmű adatcsomagokat kell fogadnia, és a képek kicsomagolása, valamint újraértelmezése igen gyors. Ez a formátum sok esetben a házi készítésű digitális vagy digitalizált fotók tárolására is alkalmas, hiszen az ilyen képek elsősorban saját felhasználásra készülnek, s csak ritkán kerül sor bennük bármilyen javítás-ra.
A JPEG eljárás először YUV szín-koordinátarendszerbe transzformálja a képfájlok RGB színinformációit, majd elválasztja egymástól a világosság- és a színkódokat. Ezzel alkalmazkodik az emberi látás jellemzőihez. Az ember ugya-nis a képben bekövetkező kis mértékű világosság változásokat inkább észreve-szi, mint a színekben bekövetkező nagy mértékű változásokat. A JPEG eljárás ezért elsősorban a színkódok mennyiségét csökkenti.
A második lépésben az eljárás csökkenti színinformációt. Ez a JPEG nyelve-zetben "4:2:2" - csak vízszintesen megfelezett színinformáció -, vagy "4:1:1" - vízszintesen és függőlegesen megfelezett színinformáció - beállítást jelent.
Az eredeti képfájlban minden képpontnak van egy világosság- és a két színkódja. A 4:2:2 beállításnál két képpont színkódjai közül az egyik elmarad, vagyis a két egymás utáni képpontnak azonos színkódja van. Megváltozik ugyan a kép, de ez alig vehető észre. A legtöbb képnél ugyanis két egymás melletti képpont színe alig különbözik egymástól.
A 4:1:1 beállításnál az eljárás két sor színkódjait közösen kezeli. Egy kép-pont színkódja a mellette lévő képkép-pont, az alatta lévő képkép-pont, és az alatta lévő képpont mellett lévő képpont színkódját is definiálja, vagyis négy képpontnak azonos a színkódja.
Ez a színkód összenyomás, ami méretcsökkenést eredményez.
Ha a világosságkód és a két színkód 4 bites, akkor 4:2:2 beállítás esetén a transzformált fájlban két képpontot 24 (12 + 12) bit helyett 16 (12 + 4) bit defi-niál, tehát a képfájl mérete az eredetinek kétharmadára csökken. 4:1:1 beállítás esetén a transzformált fájlban négy képpontot 48 (12 + 12 + 12 + 12) bit helyett
24 (12 + 4 + 4 + 4) bit definiál, tehát a képfájl mérete az eredetinek felére csök-ken.
Bár a csökkenés adatveszteséggel jár, az ember általában nem érez minő-ségromlást a szem tökéletlen színérzékelése miatt. Szürkeskálás képeknél nincs színkód, ezért nem lehet ily módon fájlméretet csökkenteni, ezért kisebb a tö-mörítés ezeknél a képeknél.
Az eljárás a következő lépésben a képfájlban található képpontokat 8 × 8 tagból álló makro-blokkokra bontja, majd diszkrét koszinusz transzformációval kiszámítja blokkokat alkotó frekvencia komponensek amplitúdóját. A tömörítési eljárás elhagyja azokat a frekvencia komponenseket, melyeknek amplitúdója kisebb a paraméterezés alkalmával megadott értéknél. Mennél nagyobb ez az érték, annál nagyobb a tömörítésnél elmaradó adatmennyiség, azaz kisebb a tömörített képfájl mérete. A világosságkódok frekvencia komponenseinek amp-litúdója általában nagyobb a színkód frekvencia komponensek amplitúdójánál, ezért az előbbiek kevésbé módosulnak a tömörítés alkalmával.
A megmaradt adatokat az eljárás Huffman-kódolással tömöríti. A tömörí-tett fájl tartalmazza a kibontáshoz szükséges összes információt.
A JPEG tömörítési eljárás műveletei:
122. ábra: A JPEG kódolás menete
123. ábra: Képminőség változás a JPEG szabványban
12.6.2 PNG (Portable Network Graphics)formátum
A PNG egy elterjedt képkódoló algoritmus, képformátum. A készítői a ré-gebbi GIF formátum helyett ajánlják. A PNG veszteségmentes tömörítési eljá-rást használ a kép összesűrítésére, amely 10-30 százalékkal jobb, mint a GIF formátum esetében. A PNG formátum támogatja a 2-256 színű, 8, 16, 24, 48 bites színmélységeket. Alkalmas átlátszó képek készítésére is. Az interneten egyre elterjedtebb.
1995-ben a World-Wide-Web Consortium (W3C) a GIF alternatívájaként fejlesztette ki. A cél a GIF és a JPEG tulajdonságainak és lehetőségeinek egyesí-tése.
PNG-8 Formátum: Ez hivatott direkt a GIF kiváltására. Gyakorlatilag ugya-nott alkalmazható.
Ugyanúgy csak 256 színt képes kezelni.
1 bit transzparens lehetősége van
Nem animálható
Veszteségmentesen tömörít, de nem a jogilag védett LZW-algoritmussal PNG-24 Formátum: Inkánbb a JPEG konkurense kíván lenni.
Veszteségmentes (JPEG-gel ellentétben) a tömörítése 24 vagy akár 48 bit színmélységben
8 bites alfa-csatornát vihet magával transzparens információ számára, ahol rész-transzparencia is lehetséges
A PNG előnye még, hogy érzéketlenebb a hibákra, mint a GIF vagy a JPEG.
Míg azoknál egy bit-hiba az egész képet tönkreteheti, a PNG-nél csak a hibás tartományra terjed ki a probléma.
Hátrány, hogy még nem minden böngésző tudja korrekten megjeleníteni.
Éppen a Windows-operációs rendszernél az Internet Explorer szenved a 8-bites transzparenciával.
12.6.3 GIF (Graphics Interchange Format)
CompuServe hálózata számára kidolgozott veszteségmentes képtömörítési szabvány, ami elsősorban vonalas, illetve kevés színből álló rajzok és képek tá-rolására alkalmas. A GIF nagy előnye a JPEG-gel szemben, hogy animációk és átlátszó képek is ábrázolhatók benne. A tömörítés tehát nem jár információ-veszteséggel, akár 10-100× kisebb fájlméret mellett is élvezhető a tömörített kép. Mivel legfeljebb 8 bites színmélységű (256 színű) képeket tud kezelni, ezért elsősorban rajzok tárolására, grafikonok és egyéb hirtelen színátmenetű ábrák tárolására való. Előnye az animált GIF-ek készítésének lehetősége is amelyek önálló animációként mozgásos folyamatok bemutatását teszik lehetővé.