Форматы представления двумерных статических изображений

Растровая графика

Рассматриваемые источники в точности отражают сложившуюся на рынке ситуацию, когда для различных подзадач представления растровой графики практически монопольно используется один из четырех включенных в каталоги форматов, перечисленных в таблице ниже. Сопоставление функциональных возможностей форматов показывает, что прямая конкуренция возникает только у форматов GIF и PNG – последний был разработан, как замена первому и продвигается в этой роли консорциумом W3C.

В структуре профиля соответственно выделены следующие области применения этих форматов:

­ Растровые двумерные статические изображений, в т.ч. для интерфейсов веб-приложений.

­ Фотографии и иные полутоновые изображения, допускающие компрессию с потерей качества.

­ Растровые изображения в высоком разрешении без потерь качества (в т.ч. для целей предпечатной подготовки).

В целом все рассмотренные форматы удовлетворяют первичным критериям АПО, хотя для некоторых возможностей JPEG и TIFF существуют патентные ограничения в некоторых странах. Кроме того, формат GIF рассматривается основными стандартизирующими организациями, как выбывающий, в связи с чем получение его текущей официальной версии сопряжено с некоторыми трудностями.

Сравнение форматов по расширенным критериям приведено в следующей таблице.

Спецификации основных рассмотренных форматов имеют следующие особенности:

Формат Portable Network Graphic был разработан для преодоления недостатков формата GIF: как технических, связанных с недостаточным количеством одновременно отображаемых цветов так и юридических, связанных с внезапно возникшей необходимостью лицензионных выплат за использование формата. Является стандартом ISO и W3C, свободен от лицензионных выплат. Существует весьма значительное количество программных средств для работы с файлами в этом формате, в т.ч. свободно распространяемыми. Файлы в формате PNG корректно отображаются всеми современными браузерами и широко распространены в сети Интернет.

Graphic Interchange Format является одним из старейших широко используемых сегодня графических стандартов и имеет существенные ограничения возможностей. В частности, формат не позволяет использовать в изображении более 256 цветов одновременно. Формат использует достаточно эффективные алгоритмы компрессии данных LZH, но ориентированные на компрессию линейных, а не двумерных данных. В связи с этим степень компрессии сильно зависит от содержания изображения, и размер файла может существенно изменяться даже при простом повороте изображения на 90 градусов. Формат GIF поддерживает такие дополнительные возможности, как анимация (покадровая, с достаточно эффективной схемой компрессии), чередование строк (обеспечивает возможность быстрой загрузки изображения в сниженном качестве) и прозрачность (однобитный альфа-канал). Попытки создать расширения формата для поддержки изображений в высоком качестве не получили существенной рыночной поддержки. В связи с тем, что GIF очень широко используется в веб-приложениях, он не может быть полностью исключен из профиля. Однако существенные технические ограничения и недостаточно четко определенный статус не позволяют рекомендовать его для использования в качестве основного. Спецификации присвоен статус выбывающей, поддержка ее обязательна только для систем, обеспечивающих отображение растровых статических изображений в интерфейсах веб-приложений. На использование формата наложен ряд ограничений (см. раздел 4.8. Локального профиля).

Формат JPEG служит для представления фотографических и подобных им изображений, имеющих плавные тональные переходы Изображение может сохраняться с высокой степенью сжатия, однако при этом происходит потеря части данных. Формат предусматривает возможность хранения в файле метаданных изображения, в т.ч. заранее сформированных эскизов изображения для предпросмотра и каталогизации (thumbnails), а также сохранение изображения с различными уровнями и схемами сжатия, что позволяет, в частности, организовать ускоренную загрузку эскизов с меньшим разрешением. Формат чрезвычайно широко поддержан рынком, в т.ч.на уровне таких устройств, как цифровые фотоаппараты, бытовые проигрыватели оптических носителей и т.п. В рамках типичного использования формата JPEG сколько-нибудь распространённые альтернативы ему отсутствуют.

Формат TIFF служит для представления растровой графики и разнообразной вспомогательной информации об изображении, такой как описание цветового пространства, описание логических границ изображения сложной формы и другой подобной. Изображения в этом формате широко применяются в полиграфии и иных областях, требующих высокого качества изображения и точной передачи цветов. Спецификация формата определяет файл TIFF, как универсальный контейнер графических и сопутствующих им данных, в частности, возможна организация хранения в одном файле нескольких связанных изображений (многостраничное представление информации). В то же время спецификация допускает использование практически любых способов кодирования собственно изображения (сжатие разными методами, в разных цветовых пространствах и разной точностью представления цветов). В связи с этим практически ни одна программа, предназначенная для работы с изображениями в этом формате, не в состоянии обработать действительно любой файл в этом формате. В связи с этим применение формата в рамках профиля не должно выходить за рамки, зафиксированные в стандартизованной ISO версии спецификации. Формат также не поддерживается распространенными веб-браузерами, что, с учетом требований АПО, не позволяет рекомендовать его в качестве основного графического формата.

Возможности формата TIFF, как универсального контейнера для графики и иных данных, позволяют рекомендовать его также для смежных задач из других разделов профиля:

­ для хранения сканированных документов (без распознавания текста);

­ для воспроизведения аудиовизуальных произведений, исходно изготовленных на кинопленке, для архивных целей (с сохранением качества) и для целей исполнения на устройствах высокого разрешения.

Векторная графика

На рынке в настоящее отсутствуют достаточно зрелые и в то же время распространенные открытые спецификации для представления векторной графики, в связи с чем в текущей версии профиля для данной области применения предложено установить только рекомендуемый, а не обязательный формат.

Источниками для представления графики предлагаются два основных формата, перечисленные в таблице ниже.

Стандарт Scalable Vector Graphic (SVG) стандартизован консорциумом W3C и, хотя в настоящий момент и не является повсеместно используемым, но уже завоевал достаточно прочные позиции на рынке и постепенно укрепляет их. Формат обеспечивает полный спектр возможностей, необходимых для передачи масштабируемых векторных графических изображений высокого качества, в том числе с использование различных шрифтов, сложных градиентных заливок, прозрачности и тому подобного. Стандарт основан на языке разметки XML, что соответствует принципам АПО и, в сочетании с открытостью и документированностью, в известной степени упрощает реализацию программных средств, работающих с изображениями в этом формате. Многие распространённые браузеры поддерживают отображение файлов в формате SVG непосредственно или при помощи дополнительных встраиваемых средств. О поддержке формата объявлено компаниями Adobe, Apple, Autodesk, BitFlash, Corel, HP, IBM, ILOG, INSO, Macromedia, Microsoft, Netscape, OASIS, Open Text, Quark, RAL (CCLRC), Sun, Visio, Xerox и участниками консорциума W3C.

Стандарт Vector Markup Language (VML) также является языком на базе XML и ориентирован преимущественно на представление двухмерных векторных изображений в веб-приложениях. Выразительные средства формата намного беднее, чем у SVG, в языке имеется всего два основных элемента. Элемент shape описывает отдельную графическую фигуру, а элемент group позволяет объединять несколько фигур в группу с тем, чтобы в дальнейшем применять к этой группе различные преобразования. Кроме того, имеется несколько высокоуровневых элементов, описывающих основные графические примитивы – линии, полигоны и т.п. Возможности анимации и динамической трансформации объектов отсутствуют. Благодаря поддержке разработчика формата - компании Microsoft – формат можно считать достаточно зрелым, однако он до сих пор не принят основными стандартизирующими организациями и потому не может считаться стабильным. В связи с этим и при наличии более функционального и удовлетворяющего всем первичным критериям АПО формата SVG было принято решение не включать VML в профиль.