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

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 4.Lê Công Chung 8.Đào Thị Giang * Cấu trúc thông thường của một ảnh bất kì gồm 3 phần : - Header (thông tin file ảnh) - Palette (bảng màu) - Data (dữ liệu ảnh) * Cu trỳc nh PCX: Định dạng ảnh PCX là một trong những định dạng ảnh cổ điển nhất. Nó sử dụng ph"ơng pháp mã loạt dài RLE (Run-Length-Encoded) để nén dữ liệu ảnh. Quá trình nén và giải nén đ"ợc thực hiện trên từng dòng ảnh. Thực tế, ph"ơng 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). Header của tệp PCX có kích th"ớc cố định gồm 128 byte và đ"ợc phân bố nh" sau: + 1 byte : chỉ ra kiểu định dạng. Nếu là kiểu PCX/PCC nó luôn có giá trị là 0Ah. + 1 byte: chỉ ra version sử dụng để nén ảnh, có thể có các giá trị sau: - 0: version 2.5. - 2: version 2.8 với bảng màu. - 3: version 2.8 hay 3.0 không có bảng màu. - 5: version 3.0 có bảng màu. + 1 byte: chỉ ra ph"ơng pháp mã hoá. Nếu là 0 thì mã hoá theo ph"ơng pháp BYTE PACKED, nếu không là ph"ơng pháp RLE. + 1 byte: số bit cho một điểm ảnh plane. + 1 word: toạ độ góc trái trên của ảnh. Với kiểu PCX nó có giá trị là (0,0); còn PCC thì khác (0,0). + 1 word: toạ độ góc phải d"ới. + 1 word: kích th"ớc bề rộng và bề cao ảnh. + 1 word: số điểm ảnh. + 1 word: độ phân giải màn hình. + 1 word. + 48 byte: chia thành 16 nhóm, mỗi nhóm 3 byte. Mỗi nhóm này chứa thông tin về một thanh ghi màu. Nh" vậy ta có 16 thanh ghi màu. + 1 byte: không dùng đến và luôn đặt là 0. +1 byte: số bit plane mà ảnh sử dụng. Với ảnh 16 màu, giá trị này là 4, với ảnh 256 màu (1 pixel/8 bit) thì số bit plane lại là 1. + 1 byte: số bytes cho một dòng quét ảnh. + 1 word: kiểu bảng màu. + 58 byte: không dùng. nh dạng ảnh PCX th"ờng đ"ợc dùng để l"u trữ ảnh vì thao tác đơn giản, cho phép nén và giải nén nhanh. Tuy nhiên vì cấu trúc của nó cố định, nên trong một số tr"ờng hợp nó làm tăng kích th"ớc l"u trữ. Và cũng vì nh"ợc điểm này mà một số ứng dụng lại sử dụng một kiểu định dạng khác mềm dẻo hơn +) Cu trỳc nh c th Nếu ta hình dung trong một tệp ảnh xếp liên tiếp các byte từ đầu đến cuối và dồn chúng vào trong một hộp chữ nhật, thì có thể hình dung tệp ảnh PCX nh" hình vẽ sau: I. Data of Image 1. ảnh 24 bit Mỗi điểm ảnh chiếm 3 byte mô tả ba thành phần: Red, Green, Blue. 2. ảnh 256 màu Dữ liệu mỗi điểm ảnh chiếm 1 byte, chỉ số hiệu màu của điểm ảnh này. Màu của điểm ảnh đ"ợc mô tả trong bảng màu. Giả sử byte mô tả điểm ảnh có giá trị là b, bảng màu đ"ợc chứa trong mảng P, thì thành phần các màu của điểm ảnh này là P[b].R, P[b].G, P[b].B. Dữ liệu đ"ợc nén theo thuật toán RUN_LENGTH với 2 bit cao làm cờ 3. ảnh 16 màu Mỗi điểm ảnh đ"ợc mô tả bởi một con số, có giá trị từ 0 đến 15. Do vậy, giá trị mỗi điểm ảnh chỉ cần 4 bit để mô tả. Dữ liệu ảnh đ"ợc mã hoá theo mặt phẳng bit, sau đó nén theo thuật toán RUN- LENGTH với 2 bit cao làm cờ II. Color Palette (Bảng màu) 1. ảnh 24 bit: Tệp ảnh không có bảng màu 2. ảnh 256 màu Bảng màu chiếm 256*3=768 byte, đ"ợc đặt ở cuối tệp Mỗi màu đ"ợc mô tả bởi 3 byte, thể hiện các thành phần: RED, GREEN và BLUE. Giá trị của các thành phần RED, GREEN và BLUE đ"ợc l"u trữ ở 6 bit cao. 3. ảnh 16 màu Bảng màu chiếm 16*3=48 byte Mỗi màu đ"ợc mô tả bởi 3 byte, thể hiện các thành phần: RED, GREEN và BLUE. Giá trị của các thành phần BLUE, GREEN và RED đ"ợc l"u trữ ở 6 bit cao. Không phụ thuộc vào số l"ợng màu, 48 byte của bảng 16 màu luôn có mặt trong phần Header. III. Header Header của các tệp ảnh PCX gồm 54 byte, đ"ợc mô tả chi tiết trong bảng sau: 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 * Cu trỳc nh IMG: ảnh IMG là ảnh đen trắng. Phần đầu của ảnh IMG có 16 bytes chứa các thông tin cần thiết : + 6 bytes đầu: dùng để đánh dấu định dạng ảnh IMG. Giá trị của 6 bytes này viết d"ới dạng Hexa: 0x0001 0x0008 0x0001. + 2 bytes tiếp theo: chứa độ dài mẫu tin. Đó là độ dài của dãy các bytes kề liền nhau mà dãy này sẽ đ"ợc lặp lại một số lần nào đó. Số lần lặp này sẽ đ"ợc l" u trong byte đếm. Nhiều dãy giống nhau đ"ợc l"u trong một byte [...]... Mỗi điểm ảnh chiếm 3 byte mô tả ba thành phần: Red, Green, Blue 2 ảnh 256 màu Mỗi điểm ảnh chiếm 1 byte, chỉ số hiệu màu của điểm ảnh này Số hiệu màu của các điểm ảnh: 0, 1, , 255 Màu của điểm ảnh được mô tả trong bảng màu Giả sử byte mô tả điểm ảnh có giá trị là b và bảng màu được chứa trong mảng P, thì thành phần các màu của điểm ảnh này là P[b].R, P[b].G, P[b].B Chẳng hạn, một điểm ảnh có số... thì đó là ảnh cho máy Macintosh; nếu là 4949h là của máy PC + 1 word: version Từ này luôn có giá trị là 42 Có thể coi đó là đặc trưng của file TIFF vì nó không thay đổi + 2 word: giá trị Offset theo byte tính từ đầu file tới cấu trúc IFD(Image File Directory) là cấu trúc thứ hai của file Thứ tự các byte ở đây phụ thuộc vào dấu hiệu trường đầu tiên - Phần thứ 2 (IFD): Nó không ở ngay sau cấu trúc IFH... d liu gc PNG c to ra nhm ci thin v thay th nh dng nh GIF vi mt nh dng hỡnh nh khụng ũi hi phi cú giy phộp sỏng ch khi s dng PNG c h tr bi th vin tham chiu libpng, mt th vin nn tng c lp bao gm cỏc hm ca C qun lý cỏc hỡnh nh PNG Nếu ta hình dung trong một tệp ảnh xếp liên tiếp các byte từ đầuđến cuối và dồn chúng vào trong một hộp chữ nhật, thì có thể hình dung tệp ảnh : I Data of Image 1 ảnh 24 bit... IMG phong phú như vậy là do ảnh IMG là ảnh đen trắng, do vậy chỉ cần 1 bit cho 1 pixel thay vì 4 hoặc 8 như đã nói ở trên Toàn bộ ảnh chỉ có những điểm sáng và tối tương ứng với giá trị 1 hoặc giá trị 0 Tỷ lệ nén của kiểu định dạng này là khá cao * Cu trỳc nh TIFF: Kiểu định dạng TIFF được thiết kế để làm nhẹ bớt các vấn đề liên quan đến việc mở rộng tệp ảnh cố định Về cấu trúc, nó cũng gồm 3 phần chính:... P[20].B 3 ảnh 16 màu Bảng màu có 16 màu, được đánh số từ 0 đến 15 Mỗi điểm ảnh được mô tả bởi một con số, có giá trị từ 0 đến 15 Do vậy, giá trị mỗi điểm ảnh chỉ cần 4 bit để mô tả Hai điểm ảnh được chứa trong một byte: điểm ảnh đứng trước (bên trái) được chứa trong 4 bit cao, điểm ảnh đứng sau (bên phải) được chứa trong 4 bit thấp  Ví dụ, byte b = 217 (11011001) chứa dữ liệu của hai điểm ảnh có giá... ợt là 13 và 9 4 ảnh 2 màu Bảng màu có 2 màu, được đánh số từ 0 đến 1 Mỗi điểm ảnh được mô tả bởi một con số, có giá trị 0 hoặc 1 Do vậy, giá trị mỗi điểm ảnh chỉ cần 1 bit để mô tả Tám điểm ảnh được chứa trong một byte: điểm ảnh đứng trước (bên trái) được chứa trong bit cao, điểm ảnh đứng sau (bên phải) được chứa trong bit thấp Ví dụ, byte b = 217 (11011001) chứa dữ liệu của 8 điểm ảnh có giá trị... nhóm dòng (cột) quét của dữ liệu ảnh Cách tổ chức này làm giảm bộ nhớ cần thiết cho việc đọc tệp Việc giải nén được thực hiện theo bốn kiểu khác nhau được lưu trữ trong byte dấu hiệu nén Như đã nói ở trên, file ảnh TIFF là dùng để giải quyết vấn đề khó mở rộng của file PCX Tuy nhiên, với cùng một ảnh thì việc dùng file PCX chiếm ít không gian nhớ hơn * Cu trỳc nh PNG: PNG (t vit tt trong ting Anh ca... 1 ảnh) Một IFD gồm: + 2 byte: chứa các DE (Directory Entry) + 12 byte là các DE xếp liên tiếp Mỗi DE chiếm 12 byte + 4 byte : chứa Offset trỏ tới IFD tiếp theo Nếu đây là IFD cuối cùng thì trường này có giá trị là 0 - Cấu trúc phần dữ liệu thứ 3: các DE Các DE có độ dài cố định gồm 12 byte và chia làm 4 phần: + 2 byte: Chỉ ra dấu hiệu mà tệp ảnh đã được xây dựng + 2 byte: kiểu dữ liệu của tham số ảnh. ..+ 4 bytes tiếp: mô tả kích cỡ pixel + 2 bytes tiếp : số pixel trên một dòng ảnh + 2 bytes cuối: số dòng ảnh trong ảnh ảnh IMG được nén theo từng dòng Mỗi dòng bao gồm các gói(pack) Các dòng giống nhau cũng được nén thành một gói Có 4 loại gói sau: * Loại 1: Gói các dòng giống nhau Quy cách gói tin... của 8 điểm ảnh có giá trị lần lượt là 1, 1, 0,1, 1, 0, 0 và 1 II Color Palette (Bảng màu) 1 ảnh 24 bit: Tệp ảnh không có bảng màu 2 ảnh 256, 16 và 2 màu Bảng màu chiếm 256*4=1024, 16*4=64, 2*4=8 byte Mỗi màu được mô tả bởi 4 byte, thể hiện 4 thành phần màu: BLUE, GREEN, RED và DARKGRAY Với hầu hết các tệp ảnh BMP, thành phần DARKGRAY bằng 0 Giá trị của các thành phần BLUE, GREEN và RED được lưu . 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. 8.Đào Thị Giang * Cấu trúc thông thường của một ảnh bất kì gồm 3 phần : - Header (thông tin file ảnh) - Palette (bảng màu) - Data (dữ liệu ảnh) * Cu trỳc nh PCX: Định dạng ảnh PCX là một trong. file tới cấu trúc IFD(Image File Directory) là cấu trúc thứ hai của file. Thứ tự các byte ở đây phụ thuộc vào dấu hiệu tr"ờng đầu tiên. - Phần thứ 2 (IFD): Nó không ở ngay sau cấu trúc IFH