Đề tài: Nghiên cứu cấu trúc ảnh IMG,PCX, TIFF, PNG

Chia sẻ: Vu Dinh Duong Duong | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

223
lượt xem 52
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Định dạng ảnh PCX là một trong những định dạng ảnh cổ điển nhất. Nó sử dụng phương pháp mã loạt dài RLE (Run-Length-Encoded) để nén dữ liệu ảnh. Quá trình nén và giải nén được thực hiện trên từng dòng ảnh. Thực tế, phương pháp giải nén PCX kém hiệu quả hơn so với kiểu IMG. Tệp PCX gồm 3 phần: đầu tệp (header), dữ liệuảnh (image data) và bảng màu mở rộng(xem hình 2.10).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Nghiên cứu cấu trúc ảnh IMG,PCX, TIFF, PNG

Đề tài báo cáo môn học Xử lý ảnh Đề tài: Nghiên cứu cấu trúc ảnh IMG,PCX, TIFF, PNG Giáo viên giảng dạy: Cao Ngọc Ánh Nhóm sinh viên thực hiện gồm: 1. Vũ Đình Dương 5.Tạ Văn Tiến 2. Nguyễn Xuân Tuấn 6.Trần Văn Tiến 3.Lê Đăng KHoa 7.Lê Xuân Công 8.Đào Thị Giang 4.Lê Công Chung
* Cấu trúc thông thường của một ảnh bất kì gồm 3 phần : - Header (thông tin file ảnh) - Palette (bảng màu) - Data (dữ liệu ảnh)
* Cấu trúc ảnh PCX: §Þnh d¹ng ¶nh PCX lµ mét trong nh÷ng ®Þnh d¹ng ¶nh cæ ®iÓn nhÊt. Nã sö dông ph¬ng ph¸p m· lo¹t dµi RLE (Run-Length- Encoded) ®Ó nÐn d÷ liÖu ¶nh. Qu¸ tr×nh nÐn vµ gi¶i nÐn ®îc thùc hiÖn trªn tõng dßng ¶nh. Thùc tÕ, ph¬ng ph¸p gi¶i nÐn PCX kÐm hiÖu qu¶ h¬n so víi kiÓu IMG. TÖp PCX gåm 3 phÇn: ®Çu tÖp (header), d÷ liÖu¶nh (image data) vµ b¶ng mµu më réng(xem h×nh 2.10). Header cña tÖp PCX cã kÝch thíc cè ®Þnh gåm 128 byte vµ ®îc ph©n bè nh sau: + 1 byte : chØ ra kiÓu ®Þnh d¹ng. NÕu lµ kiÓu PCX/PCC nã lu«n cã gi¸ trÞ lµ 0Ah. + 1 byte: chØ ra version sö dông ®Ó nÐn ¶nh, cã thÓ cã c¸c gi¸ trÞ sau: - 0: version 2.5. - 2: version 2.8 víi b¶ng mµu. - 3: version 2.8 hay 3.0 kh«ng cã b¶ng mµu.
+ 1 byte: sè bit cho mét ®iÓm ¶nh plane. + 1 word: to¹ ®é gãc tr¸i trªn cña ¶nh. Víi kiÓu PCX nã cã gi¸ trÞ lµ (0,0); cßn PCC th× kh¸c (0,0). + 1 word: to¹ ®é gãc ph¶i díi. + 1 word: kÝch thíc bÒ réng vµ bÒ cao ¶nh. + 1 word: sè ®iÓm ¶nh. + 1 word: ®é ph©n gi¶i mµn h×nh. + 1 word. + 48 byte: chia thµnh 16 nhãm, mçi nhãm 3 byte. Mçi nhãm nµy chøa th«ng tin vÒ mét thanh ghi mµu. Nh vËy ta cã 16 thanh ghi mµu. + 1 byte: kh«ng dïng ®Õn vµ lu«n ®Æt lµ 0. +1 byte: sè bit plane mµ ¶nh sö dông. Víi ¶nh 16 mµu, gi¸ trÞ nµy lµ 4, víi ¶nh 256 mµu (1 pixel/8 bit) th× sè bit plane l¹i lµ 1. + 1 byte: sè bytes cho mét dßng quÐt ¶nh. + 1 word: kiÓu b¶ng mµu. + 58 byte: kh«ng dïng.
Định d¹ng ¶nh PCX thêng ®îc dïng ®Ó lu tr÷ ¶nh v× thao t¸c ®¬n gi¶n, cho phÐp nÐn vµ gi¶i nÐn nhanh. Tuy nhiªn v× cÊu tróc cña nã cè ®Þnh, nªn trong mét sè trêng hîp nã lµm t¨ng kÝch thíc lu tr÷. Vµ còng v× nhîc ®iÓm nµy mµ mét sè øng dông l¹i sö dông mét kiÓu ®Þnh d¹ng kh¸c mÒm dÎo h¬n
+) Cấu trúc ảnh cụ thể NÕu ta h×nh dung trong mét tÖp ¶nh xÕp liªn tiÕp c¸c byte tõ ®Çu ®Õn cuèi vµ dån chóng vµo trong mét hép ch÷ nhËt, th× cã thÓ h×nh dung tÖp ¶nh PCX nh h×nh vÏ sau:
I. Data of Image 1. ¶nh 24 bit • Mçi ®iÓm ¶nh chiÕm 3 byte m« t¶ ba thµnh phÇn: Red, Green, Blue. 2. ¶nh 256 mµu • D÷ liÖu mçi ®iÓm ¶nh chiÕm 1 byte, chØ sè hiÖu mµu cña ®iÓm ¶nh nµy. Mµu cña ®iÓm ¶nh ®îc m« t¶ trong b¶ng mµu. Gi¶ sö byte m« t¶ ®iÓm ¶nh cã gi¸ trÞ lµ b, b¶ng mµu ®îc chøa trong m¶ng P, th× thµnh phÇn c¸c mµu cña ®iÓm ¶nh nµy lµ P[b].R, P[b].G, P[b].B. • D÷ liÖu ®îc nÐn theo thuËt to¸n RUN_LENGTH víi 2 bit cao lµm cê 3. ¶nh 16 mµu • Mçi ®iÓm ¶nh ®îc m« t¶ bëi mét con sè, cã gi¸ trÞ tõ 0 ®Õn 15. Do vËy, gi¸ trÞ mçi ®iÓm ¶nh chØ cÇn 4 bit ®Ó m« t¶. D÷ liÖu ¶nh ®îc m· ho¸ theo mÆt ph¼ng bit, sau ®ã nÐn theo thuËt to¸n RUN-LENGTH víi 2 bit cao lµm cê
II. Color Palette (B¶ng mµu) 1. ¶nh 24 bit: TÖp ¶nh kh«ng cã b¶ng mµu 2. ¶nh 256 mµu • B¶ng mµu chiÕm 256*3=768 byte, ®îc ®Æt ë cuèi tÖp • Mçi mµu ®îc m« t¶ bëi 3 byte, thÓ hiÖn c¸c thµnh phÇn: RED, GREEN vµ BLUE. • Gi¸ trÞ cña c¸c thµnh phÇn RED, GREEN vµ BLUE ®îc lu tr÷ ë 6 bit cao. 3. ¶nh 16 mµu • B¶ng mµu chiÕm 16*3=48 byte • Mçi mµu ®îc m« t¶ bëi 3 byte, thÓ hiÖn c¸c thµnh phÇn: RED, GREEN vµ BLUE. • Gi¸ trÞ cña c¸c thµnh phÇn BLUE, GREEN vµ RED ®îc lu tr÷ ë 6 bit cao. • Kh«ng phô thuéc vµo sè lîng mµu, 48 byte cña b¶ng 16 mµu lu«n cã mÆt trong phÇn Header. III. Header
File Header Sè bytes ý nghÜa Néi dung 1 Sign 10 1 Version 1 Encode 1 BitsPerPixel 4 X1,Y1 above-left co-ordinates of image 4 X2,Y2 below-right co-ordinates of image 2 Horizontal Discrimination (meter) 2 Vertical Discrimination (meter) 48 Color Palette of 16 colors 1 Video Mode 1 Number of bit’s plane 2 Number of bytes per line (after encode bits planes) 60 Unused
* Cấu trúc ảnh IMG: ¶nh IMG lµ ¶nh ®en tr¾ng. PhÇn ®Çu cña ¶nh IMG cã 16 bytes chøa c¸c th«ng tin cÇn thiÕt : + 6 bytes ®Çu: dïng ®Ó ®¸nh dÊu ®Þnh d¹ng ¶nh IMG. Gi¸ trÞ cña 6 bytes nµy viÕt díi d¹ng Hexa: 0x0001 0x0008 0x0001. + 2 bytes tiÕp theo: chøa ®é dµi mÉu tin. §ã lµ ®é dµi cña d·y c¸c bytes kÒ liÒn nhau mµ d·y nµy sÏ ®îc lÆp l¹i mét sè lÇn nµo ®ã. Sè lÇn lÆp nµy sÏ ®îc lu trong byte ®Õm. NhiÒu d·y gièng nhau ®îc lu trong mét byte
+ 4 bytes tiÕp: m« t¶ kÝch cì pixel + 2 bytes tiÕp : sè pixel trªn mét dßng ¶nh + 2 bytes cuèi: sè dßng ¶nh trong ¶nh. ¶nh IMG ®îc nÐn theo tõng dßng. Mçi dßng bao gåm c¸c gãi(pack). C¸c dßng gièng nhau còng ®îc nÐn thµnh mét gãi. Cã 4 lo¹i gãi sau: * Lo¹i 1: Gãi c¸c dßng gièng nhau Quy c¸ch gãi tin nµy nh sau: 0x00 0x00 0xFF Count. Ba byte ® cho biÕt Çu sè c¸c d·y gièng nhau; byte cuèi cho biÕt sè c¸c dßng gièng nhau. * Lo¹i 2: Gãi c¸c d·y gièng nhau Quy c¸ch gãi tin nµy nh sau: 0x00 Count. Byte thø hai cho biÕt sè c¸c d·y gièng nhau ® nÐn trong gãi. §é dµi cña d·y ghi ë ® tÖp. îc Çu * Lo¹i 3: D·y c¸c pixel kh«ng gièng nhau, kh«ng lÆp l¹i vµ kh«ng nÐn ®îc. Qui c¸ch nh sau: 0x80 Count. Byte thø hai cho biÕt ® dµi d·y c¸c é pixel kh«ng gièng nhau kh«ng nÐn ® îc.
* L o¹i 4: D·y c¸c pixel gièng nhau Tuú theo c¸c bit cao cña byte ® ® bËt hay t¾ NÕu bit cao ® Çu îc t. îc bËt (gi¸ trÞ 1) th×® y lµ gãi nÐn c¸c bytes chØ gåm bit 0, sè c¸c byte ® nÐn © îc ® tÝ nh bëi 7 bit thÊp cßn l¹i. NÕu bit cao t¾ (gi¸ trÞ 0) th×® y lµ gãi nÐn îc t © c¸c byte gåm toµn bit 1. Sè c¸c byte ® nÐn ® tÝ nh bëi 7 bit thÊp cßn l¹i. îc îc C¸c gãi tin cña file IMG phong phó nh vËy lµ do ¶nh IMG lµ ¶nh ® en tr¾ do vËy chØ cÇn 1 bit cho 1 pixel thay v×4 hoÆc 8 nh ® nãi ë trªn. Toµn ng, · bé ¶nh chØ cã nh÷ ® ng iÓm s¸ng vµ tèi t¬ øng víi gi¸ trÞ 1 hoÆc gi¸ trÞ 0. Tû ng lÖ nÐn cña kiÓu ® Þnh d¹ng nµy lµ kh¸ cao.
* Cấu trúc ảnh TIFF: KiÓu ® Þnh d¹ng TIFF ® thiÕt kÕ ® lµm nhÑ bít c¸c vÊn ® îc Ó Ò liªn quan ® viÖc m réng tÖp ¶nh cè ® Õn ë Þnh. VÒ cÊu tróc, nã còng gåm 3 phÇn chÝ nh: - PhÇn Header (Headear): cã trong tÊt c¶ c¸c tÖp TIFF vµ gåm 8 byte: +1 word: chØ ra kiÓu t¹o tÖp trªn m tÝ nh PC hay Macintosh. Hai ¸y lo¹i nµy kh¸c nhau rÊt lín ë thø tù c¸c byte lu tr÷trong c¸c sè dµi 2 hay 4 byte. NÕu trêng nµy cã gi¸ trÞ lµ 4D4Dh th×® lµ ¶nh cho m¸y Macintosh; ã nÕu lµ 4949h lµ cña m PC. ¸y +1 word: version. Tõ nµy lu«n cã gi¸ trÞ lµ 42. Cã thÓ coi ® lµ ã ® trng cña file TIFF v×nã kh«ng thay ® i. Æc æ
+2 word: gi¸ trÞ Offset theo byte tÝ nh tõ ® file tíi cÊu tróc Çu I FD(Image File Directory) lµ cÊu tróc thø hai cña file. Thø tù c¸c byte ë ® y phô © thuéc vµo dÊu hiÖu trêng ® tiªn. Çu - PhÇn thø 2 (IFD): Nã kh«ng ë ngay sau cÊu tróc IFH mµ vÞ trÝ cña nã ® îc x¸c ® Þnh bëi trêng Offset trong ® tÖp. Cã thÓ cã m hay nhiÒu IFD cïng tån Çu ét t¹i trong file (nÕu file cã nhiÒu h¬ 1 ¶nh). n Mét IFD gåm : +2 byte: chøa c¸c DE (Directory Entry). +12 byte lµ c¸c DE xÕp liªn tiÕp. Mçi DE chiÕm 12 byte. +4 byte : chøa Offset trá tíi IFD tiÕp theo. NÕu ® y lµ IFD cuèi cïng © th×trêng nµy cã gi¸ trÞ lµ 0. - CÊu tróc phÇn d÷liÖu thø 3: c¸c DE. C¸c DE cã ® dµi cè ® é Þnh gåm 12 byte vµ chia lµm 4 phÇn: +2 byte: ChØ ra dÊu hiÖu mµ tÖp ¶nh ® ® x© dùng. · îc y +2 byte: kiÓu d÷liÖu cña tham sè ¶nh. Cã 5 kiÓu tham sè c¬b¶n:
a) 1: BY TE (1 byte). b) 2: ASCII (1 byte). c) 3: SHORT (2 byte). d) 4: LONG (4 byte). e) 5: RATIONAL (8 byte). +4 byte: trêng ® dµi (bé ® é Õm) chøa sè lîng chØ m cña kiÓu d÷ ôc liÖu ® chØ ra . Nã kh«ng ph¶i lµ tæ sè byte cÇn thiÕt ® lu tr÷ §Ó cã sè liÖu nµy ta · ng Ó . cÇn nh© sè chØ m víi kiÓu d÷liÖu ® dïng. n ôc · +4 byte: ® lµ Offset tíi ® ã iÓm b¾ ® d÷ liÖu thùc liªn quan tíi t Çu dÊu hiÖu, tøc lµ d÷liÖu liªn quan víi DE kh«ng ph¶i lu tr÷vËt lý cïng víi nã n»m ë m vÞ trÝ nµo ® trong file. ét ã D÷ liÖu chøa trong tÖp thêng ® tæ chøc thµnh c¸c nhãm dßng (cét) quÐt îc cña d÷liÖu ¶nh. C¸ch tæ chøc nµy lµm gi¶m bé nhí cÇn thiÕt cho viÖc ® tÖp. ViÖc äc gi¶i nÐn ® thùc hiÖn theo bèn kiÓu kh¸c nhau ® lu tr÷trong byte dÊu hiÖu nÐn. îc îc Nh ® nãi ë trªn, file ¶nh TIFF lµ dïng ® gi¶i quyÕt vÊn ® khã m réng cña · Ó Ò ë file PCX. Tuy nhiªn, víi cïng m ¶nh th×viÖc dïng file PCX chiÕm Ý t kh«ng gian nhí h¬ ét n.
* Cấu trúc ảnh PNG: PNG (từ viết tắt trong tiếng Anh của Portable Network Graphics; chính thức đọc như "pinh") là một dạng hình ảnh sử dụng phương pháp nén dữ liệu mới - không làm mất đi dữ liệu gốc. PNG được tạo ra nhằm cải thiện và thay thế định dạng ảnh GIF với một định dạng hình ảnh không đòi hỏi phải có giấy phép sáng chế khi sử dụng. PNG được hỗ trợ bởi thư viện tham chiếu libpng, một thư viện nền tảng độc lập bao gồm các hàm của C để quản lý các hình ảnh PNG. NÕu ta h× dung trong m tÖp ¶nh xÕp liªn tiÕp c¸c byte tõ ® nh ét Çu® cuèi Õn vµ dån chóng vµo trong m hép ch÷nhËt, th×cã thÓ h× dung tÖp ¶nh : ét nh
I. Data of Image 1. ¶nh 24 bit • Mçi ® iÓm ¶nh chiÕm 3 byte m t¶ ba thµnh phÇn: Red, Green, Blue. « 2. ¶nh 256 mµu • Mçi ® iÓm ¶nh chiÕm 1 byte, chØ sè hiÖu mµu cña ® iÓm ¶nh nµy. • Sè hiÖu m cña c¸c ® µu iÓm ¶nh: 0, 1, .., 255 • Mµu cña ® iÓm ¶nh ® m t¶ trong b¶ng mµu. Gi¶ sö byte m t¶ ® îc « « iÓm ¶nh cã gi¸ trÞ lµ b vµ b¶ng m ® chøa trong m P, th×thµnh phÇn c¸c µu îc ¶ng m cña ® µu iÓm ¶nh nµy lµ P[b].R, P[b].G, P[b].B. Ch¼ h¹n, mét ® ng iÓm ¶nh cã sè hiÖu m 20, c¸c thµnh phÇn cña m 20 lµ µu µu P[20].R, P[20].G, P[20].B 3. ¶nh 16 mµu • B¶ng m cã 16 m ® ® sè tõ 0 ® 15. µu µu, îc ¸nh Õn • Mçi ® iÓm ¶nh ® m t¶ bëi m con sè, cã gi¸ trÞ tõ 0 ® 15. Do vËy, îc « ét Õn gi¸ trÞ m ®çi iÓm ¶nh chØ cÇn 4 bit ® m t¶. Ó« • Hai ® iÓm ¶nh ® chøa trong m byte: ® îc ét iÓm ¶nh ® tríc (bªn tr¸i) ® øng îc chøa trong 4 bit cao, ® iÓm ¶nh ® sau (bªn ph¶i) ® chøa trong 4 bit øng îc thÊp.
• V Ý dô, byte b =217 (11011001) chøa d÷liÖu cña hai ®iÓm ¶nh cã gi¸ trÞ lÇn lît lµ 13 vµ 9. 4. ¶nh 2 mµu • B¶ng m cã 2 m ® ® sè tõ 0 ® 1. µu µu, îc ¸nh Õn • Mçi ® iÓm ¶nh ® m« t¶ bëi m con sè, cã gi¸ trÞ 0 hoÆc 1. Do vËy, gi¸ trÞ îc ét m® çi iÓm ¶nh chØ cÇn 1 bit ® m t¶. Ó« • T¸m ® iÓm ¶nh ® chøa trong m byte: ® îc ét iÓm ¶nh ® tríc (bªn tr¸i) ® øng îc chøa trong bit cao, ® iÓm ¶nh ® sau (bªn ph¶i) ® chøa trong bit thÊp. øng îc V Ý dô, byte b =217 (11011001) chøa d÷liÖu cña 8 ® iÓm ¶nh cã gi¸ trÞ lÇn l ît lµ 1, 1, 0,1, 1, 0, 0 vµ 1. II. Color Palette (B¶ng mµu) 1. ¶nh 24 bit: TÖp ¶nh kh«ng cã b¶ng mµu 2. ¶nh 256, 16 vµ 2 mµu • B¶ng m chiÕm 256*4= µu 1024, 16*4= 2*4= byte 64, 8 • Mçi m ® m t¶ bëi 4 byte, thÓ hiÖn 4 thµnh phÇn m BLUE, GREEN, µu îc « µu: RED vµ DARKGRAY . • V íi hÇu hÕt c¸c tÖp ¶nh BMP, thµnh phÇn DARKGRAY b»ng 0. • Gi¸ trÞ cña c¸c thµnh phÇn BLUE, GREEN vµ RED ® lu tr÷ë 6 bit cao. îc
Blue Green Red Darkgray Red Green Blue Blue Green Red Darkgray Blue Green Red Darkgray Blue Green Red Darkgray