GRAFICACIÓN UNIDAD I FORMATOS DE ALMACENAMIENTO GRÁFICO

1. GRAFICACIÓN UNIDAD I FORMATOS DE ALMACENAMIENTO GRÁFICO

2. INTEGRANTES DEL EQUIPO: ALHELÍ ENRÍQUEZ PITA MELISA MORALES GARCÍA LUIS ÁNGEL MATEOS JUÁREZ

3. Formatos: • TIFF • PIC

4. INTRODUCCIÓN Cuando se desea almacenar un gráfico o imagen digitalizada en un computador, se hace mediante el uso de un fichero gráfico. Estos ficheros normalmente se dividen en dos partes, una denominada comúnmente cabecera (header) donde se almacenan datos relativos al gráfico que se almacena tales como ancho, alto, relación entre pixel y unidad de medida, unidad de medida, tipo de imagen (color o blanco y negro), codificación del color (componentes RGB, HSI, YCR, etc. o tabla de transformación o "Lookup Table"), método de compresión si lo hay, etc. A continuación de la cabecera, vienen los datos del gráfico o de la imagen digitalizada. Éstos datos pueden encontrarse comprimidos o no. Así los ficheros que contienen gráficos tienen por lo general la estructura que se muestra en la siguiente ilustración: CABECERA GRÁFICO o IMAGEN DIGITALIZADA

5. FORMATO TIFF • Tagged-Image File Format (TIFF) Es un formato • Muy versátil que se utiliza para intercambiar • archivos entre aplicaciones y plataformas de • ordenadores. • Es el formato más reconocido en el mundo de las publicaciones. • Soporta los siguientes métodos de compresión: PackBits,Huffman modificado, el mismo que las imágenes de fax (UIT grupo III y IV anteriormente CCITT) y JPEG. • A pesar de que los archivos .tiff son más grandes y pesados que los archivos JPEG , pueden comprimirse sin perder resolución. • El formato TIFF admite opcionalmente el sistema de compresión sin pérdida de calidad conocido como LZW (Lempel-Ziv-Welch). • Al guardar una imagen en formato TIF, obtenemos una imagen que puedan leer tanto un Macintosh como un PC compatible con IBM.

6. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS Muchos formatos de imagen manejan un encabezado con campos únicos de información, que contienen datos como las dimensiones de la imagen, los colores, los espacios, etc. El formato TIFF difiere de ellos pues usa conjuntos de información más flexible para almacenar estos datos, conocidos como ETIQUETAS (Tags). Este encabezado, llamado IFD (Image File Directory), contiene las etiquetas que incluyen los datos de la imagen, que puede ser tan simple como las dimensiones de esta, o tan compleja como la información de derechos de autor del archivo. A continuación se describen las principales etiquetas que puede incorporar una imagen en formato TIFF.

7. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS

8. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS • Un fichero TIFF se compone de varios ficheros. Los documentos TIFF suelen constar de tres ficheros: • Fichero de página final (FP). • Fichero de imagen de tono continuo (CT). • Fichero de imagen de línea (LW). • Además de estos tres tipos, los ficheros TIFF pueden contener otros tipos de ficheros, como: • Fichero de tono continuo de alta resolución (HC). • Fichero de binario de trabajo de línea (BL). • Fichero de binario de imagen (BP). • Fichero monocromo de imagen (MP).

9. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS • Breve descripción de algunos de estos tipos de ficheros: • El fichero FP • El fichero de página final es un documento de referencia que apunta a los ficheros correspondientes CT y LW. Contiene parámetros de desplazamiento que describen dónde se deben situar los ficheros CT y LW en la página. Como solo es un fichero de referencia, el fichero FP suele ser pequeño. • El fichero CT • El fichero de imagen de tono continuo, contiene imágenes fotográficas. Aunque pueden ser de cualquier resolución es usual que ésta sea de 300 PPP. Puede contener imágenes en CMYK de 8 bits por canal, por lo que habrá 256 tonos posibles de cian, magenta, amarillo o negro. Las especificaciones TIFF no permiten la compresión de datos en los ficheros CT. Esto quiere decir que su tamaño es grande independientemente del contenido de la página.

10. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS • El fichero LW • El fichero de imagen de línea contiene datos de alta resolución como imágenes de línea, dibujos y textos o filetes. El fichero LW es un documento de color indexado, por lo que cada píxel puede variar de tono. La tabla de colores es un índice de todos los colores usados en el fichero LW y su máximo es de 256 colores. El fichero LW también puede contener áreas transparentes en las que el fichero CT situado debajo se puede ver. El fichero LW suele tener una resolución muy alta, usualmente 2.400 ppp. Como regla general, la resolución del fichero LW debería ser un múltiplo exacto del fichero CT. El fichero LW se puede comprimir. • El fichero MP • Un fichero CT sólo puede contener colores CMYK. Para admitir colores directos un fichero TIFF puede contener ficheros MP, que son un fichero de tono continuo de un solo color en el que se describen los datos de un color directo. Se puede pensar que son una especie de ficheros CT monocromos. Los ficheros MP no van comprimidos.

11. ALGORITMO DE LECTURA Y ESCRITURA Aplicación en C para el manejo de imágenes TIFF: Esta aplicación permite manipular y acceder al contenido del formato TIFF. Para ello se han utilizado las librerías libtiff y libgeotiff para el manejo de imágenes TIFF y GeoTIFF respectivamente. Ambas librerías proveen una serie de herramientas para el manejo de este tipo de imágenes, permitiendo leer y escribir toda la información asociada a la imagen. Para almacenar toda la información asociada a una imagen TIFF se ha definido una estructura de datos, en ella se almacenen los campos más importantes para su rápido acceso . La estructura definida se puede ver en el siguiente fragmento de código:

12. ALGORITMO DE LECTURA Y ESCRITURA Aplicación en C para el manejo de imágenes TIFF: La estructura contiene un vector de tipo double con el valor de cada uno de los pixeles de la imagen ordenados por bandas. Se dispone de un campo que indica el número de filas de la imagen, columnas, bandas y el formato en el que está almacenada la información (stripped o tiled). Finalmente se dispone de un último campo que contiene una estructura que almacena información asociada a las etiquetas de la imagen TIFF y GeoTIFF. La aplicación ha sido diseñada para trabajar con imágenes TIFF y GeoTIFF, por lo que se ha definido cada uno de los campos de la información GeoTIFF como una estructura formada por dos campos. Uno de ellos indica si la correspondiente etiqueta GeoTIFF ha sido definida, y el otro almacena su valor. El formato de esta estructura es:

13. ALGORITMO DE LECTURA Y ESCRITURA Mediante una estructura de tipo 'imagen' se dispone de toda la información necesaria para poder manipular cualquier imagen en formato TIFF y GeoTIFF. Para leer el contenido de una imagen TIFF y almacenarlo en la estructura 'imagen', así como para generar una imagen TIFF a partir de la información almacenada en la estructura, se han definido una serie de algoritmos que implementan toda la funcionalidad necesaria. El primer método implementa un algoritmo que permite acceder al contenido de la imagen TIFF y almacenar toda su información asociada en una estructura del tipo 'imagen'. El algoritmo tiene en cuenta si la información asociada a la imagen está almacenada en modo 'stripped' o 'tiled', realizando un procesado diferente en cada caso.

14. ALGORITMO DE LECTURA Y ESCRITURA La aplicación es capaz de leer el valor de un determinado pixel independientemente del tipo de dato que almacene, para ello los valores de todos los pixeles de la imagen son almacenados en un vector de tipo double en memoria y se realiza una conversión del tipo de dato original a tipo double. La aplicación trabaja con pixeles de los siguientes tipos de datos: uint8 t, uint16 t, uint32 t, uint64 t, int8 t, int16 t, int32 t, int64 t, oat, double. El segundo método implementa un algoritmo que genera una imagen TIFF a partir de la información almacenada en una estructura de tipo 'imagen'. Al igual que el método de lectura, este algoritmo tiene en cuenta el modo en que estaba almacenada la información de la imagen original y sigue procedimientos distintos en función de si la información estaba almacenada en modo 'tiled' o 'stripped'. Al almacenar el valor de cada pixel en la imagen TIFF se realiza una conversión de tipo double al tipo original de los datos, cuyo valor está almacenado en uno de los campos de la estructura 'imagen'. Por último se dispone de dos métodos para la lectura y escritura de las etiquetas con información característica de la imagen TIFF. Ambos métodos son llamados durante la lectura y escritura de la imagen respectivamente.

15. USO Y APLICACIONES • El formato TIF se suele utilizar en artes gráficas, así como en fotografías en las que queremos que no haya ninguna perdida, bien para imprimirla o bien para interpolarla para aumentar su resolución. • TIFF sólo ha triunfado en algunos sectores como el intercambio y entrega de anuncios para prensa en general y de páginas de revistas. • Otras Aplicaciones: El uso de las etiquetas permite también crear extensiones para finalidades de sectores concretos, como el GeoTiff, utilizado con fines cartográficos. • Algunas empresas que venden productos relacionados con TIFF han anunciado la aparición de productos que permitan el encapsulamiento de TIFF dentro de ficheros PDF. Esta fusión de los formatos, donde PDF ofrecería la amplia aceptación con la que cuenta en el sector y TIFF proporcionaría su historial de fiabilidad, es uno de los proyectos más interesantes de la preimpresión actual.

16. EFICIENCIA COMPUTACIONAL

17. EFICIENCIA COMPUTACIONAL

18. EFICIENCIA COMPUTACIONAL RESUMEN DE LOS DATOS PRINCIPALES: Nombre: TIFF Creador: Aldus y Microsoft Fecha de aparición: 1992 Tipo de datos: Mapa de bits (exclusivamente) Número de colores: 2 Espacios de color: Ninguno concreto, ya que el formato está ya interpretado (rasterized) Algoritmos de compresión: PackBits, Huffman modificado, LZW y JPEG. Uso ideal: Envío o intercambio de páginas o anuncios para impresión Extensiones en Windows y PC: *.fp, *.lw, *.ct, *.hc, *.mp, *.bl, *.bp (cada fichero tiene su propia extensión).

19. FORMATO PIC Este formato permite almacenar una imagen digitalizada por fichero, que puede se en tonos de gris o bien en color (RGB y HSI), y también una secuencia de imágenes en cada fichero, denominándose slice a cada una de las imágenes que contiene el fichero, y siendo en este caso solo posible imágenes en tonos de gris. Los ficheros en este formato constan de una cabecera y a continuación se encuentran cada uno de los slices que componen el fichero. La cabecera del fichero está compuesta por 6 enteros (4 bytes cada uno) y la posición y significado de cada uno de ellos se da en la siguiente tabla. Los datos de la imagen vienen expresados como una matriz de bytes (formato raster) sin comprimir, por cada unos de los diferentes slices que componen la imagen, donde se almacena el valor de los pixeles por filas.

20. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS A continuación se explican en detalle cada uno de los campos que componen la cabecera y los valores que pueden tomar. type: Indica el tipo de imagen que contiene el fichero. En formato Pic se aceptan 6 tipos diferentes de imágenes:

21. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS

22. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS • nslices: Este campo indica el número de slices de una imagen que compone el fichero Pic. En el caso de una imagen del tipo GREY, PAINT y TBL es 1, en el de una imagen RGB es 3, y para los tipos SET y SEQUENCE es mayor de 1. • sizex: Nº de columnas que componen la imagen. • sizey: Nº de filas que componen la imagen. Los valores de la imagen se almacenan por filas. • nlevels: Nº de valores diferentes que pueden tomar los pixeles de la imagen. • homothety: Relación de tamaño y/x del pixel. Así para cámaras con relación 4/3 se tiene homotecia STANDARD cuyo valor es 1, mientras que para cámaras con relación 1/1, es decir NOHOMOTHETY, el valor del campo es 0.

23. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS • WpictureEste programa es un visualizador para imágenes tipo Pic. El comando para usarlo es el siguiente: • Wpicture [-v][-s][-cMODE][-llabel][-zzoom][-display display_name] file • Donde file es el fichero Pic a visualizar y las posibles opciones son las que aparecen entre corchetes y su significado es: • -v: Con esta opción Wpicture no funciona en modo silencioso, que es la forma de funcionamiento por defecto, mostrando información sobre la imagen a mostrar. Este parámetro no está activado por defecto. • -s: Este parámetro, igual que el siguiente, tiene que ver con la conversión del color expresado como 24 bits al expresado con sólo 8 bits. Este parámetro no está por defecto.

24. COMPOSICIÓN DE ARCHIVOS • -cMODE: Indica el modo de conversión de 24 a 8 bits para representar el color. MODE puede tomar uno de los siguientes valores: • CONV24_FAST • CONV24_SLOW (Valor por defecto) • CONV24_BEST • y se corresponden con la utilización de diferentes algoritmos para la conversión de color en 24 bits a color en 8 bits. • -llabel: label es el nombre de la ventana donde aparece la imagen. Por defecto es el nombre de la imagen. • -zzoom: zoom es un entero mayor o igual a 1, que se aplica como índice de aumento de la imagen. Por defecto es 1. • -display display_name: display_name es el nombre del servidor X- Windows, donde se desea se muestre la imagen, por defecto es donde se está ejecutando el programa.