Принципы уменьшения объема графических файлов

Сколько бит требуется, чтобы закодировать информацию о 130 оттенках ?

Нетрудно подсчитать, что 8 ( то есть 1 байт ), поскольку при помощи 7 бит можно сохранить номер оттенка о 0 до 127, а 8 бит хранят от 0 до 255. Легко видеть, что такой способ кодирования не является оптимальным : 130 заметно меньше 255.

Подумайте, как уплотнить информацию о рисунке при его записи в файл, если известно, что : а ) в рисунке одновременно содержится только 16 цветовых оттенков из 130 возможных ; б ) в рисунке присутствуют все 130 оттенков одновременно, но количество точек, закрашенных разными оттенками, сильно различаются.

Решение а ) Очевидно, что для хранения информации о 16 оттенках достаточно log 2 (16)=4 бита. Однако так как эти 16 оттенков выбраны из 130, то они могут иметь номера, двоичные коды которых не умещаются в 4 битах. Поэтому воспользуемся методом палитр. Назначим 16 используемым в нашем рисунке оттенкам свои локальные номера от 0 до 15 и закодируем весь рисунок из расчета 4 бита на пиксель. Допишем к этой информации ( в конец содержащего ее файла ) таблицу соответствия, состоящую из 16 пар байтов с номерами оттенков : 1 байт - наш локальный номер в данном рисунке, второй - реальный номер данного оттенка. Если рисунок достаточно велик, выигрыш в объеме полученного файла будет значительным

Решение б ) Попытаемся реализовать простейший алгоритм архивации графической информации. Назначим трем оттенкам, которыми закрашено минимальное количество точек, коды 128 – 130 ( восьмибитные ), а остальным оттенкам - коды ( семибитные ). Будем записывать в файл ( который в этом случае представляет собой не последовательность байтов, а сплошной битовый поток ) семибитные коды для оттенков с номерами от 1 до 127. Для оставшихся же трех оттенков в битовом потоке будем записывать число - признак - семибитный 0 - и сразу за ним двухбитный локальный номер, а в конце файла добавим таблицу соответствия локальных и реальных номеров. Так как оттенки с кодами встречаются редко, то семибитных нулей будет немного.

Есть и другие варианты решения, без привязки к цветовому составу изображения - архивацию : A. на основе выделения последовательности точек, закрашенных одинаковыми оттенками и замены каждой из этих последовательностей на пару чисел ( цвет, количество ) ( этот принцип лежит в основе графического формата РСХ ); B. путем сравнения пиксельных строк ( запись номеров оттенков точек первой строки целиком, а для последующих строк запись номеров оттенков только тех точек, оттенки которых отличаются от оттенков точек, стоящих в той же позиции в предыдущей строке, - это основа формата GIF); C. с помощью фрактального алгоритма упаковки изображений ( формат YPEG).

Для того чтобы успешно справиться с обработкой графической информации на компьютере создано множество специальных программ. Они делятся на не ­ сколько групп. 1. Графические редакторы незаменимы, когда требуется нарисовать или под ­ править картинку. 2. Программы корректировки и преобразования фотографий. С их помощью можно добавить фотографии яркость или контрастность, отретушировать ее, создать те или иные эффекты ( например, добиться иллюзии, что изображение находится на шаре или отчеканено на металле и т. п.) 3. Программы создания графиков и диаграмм по имеющимся числовым дан ­ ным. 4. Программы, с помощью которых текст и иллюстрации объединяются в кни ­ гу, журнал, брошюру или газету. Их еще называют программами компьютерной вёрстки. 5. Программы создания слайд - фильмов и мультфильмов. 6. Программы презентационной графики. По названию ясно, где эти програм ­ мы используются. Графическое изображение и звуковое сопровождение объеди ­ няются с помощью этих программ и просто незаменимы, если надо быстро про ­ иллюстрировать какое - нибудь выступление, будь то лекция, деловое совещание или реклама продукции.

Графический редактор - это прикладная программа, которая позволяет перейти от работы с изображением на бумаге с помощью карандаша и кисти к более удобным, быстрым и экономичным действиям, а также добавляет другие способы рисования, живописи и графики. Это позволяет использовать его в раз ­ личных областях нашей жизни, делая работу менее трудоемкой.