Программы для работы с растровыми изображениями

Количество программ для работы с растровыми изображениями очень велико, перечислить даже самые популярные не представляется возможности. По этой причине мы остановимся только на нескольких самых простых и на двух самых совершенных программах этого типа.

К простым программам обработки растровых изображений относятся програм­ма Paint, входящая в состав операционной системы Microsoft Windows, и свобод­ная программа ColourPaint, входящая в состав многих дистрибутивов Linux. Обе эти программы поддерживают простые операции по редактированию растровых изображений (вырезание, копирование, вставка фрагментов изображения, закра­шивание цветом или узором, рисование пером и кистью, вставка примитивных геометрических фигур и текста) и сохранению их в наиболее распространенных растровых форматах. Обе эти программы скорее пригодны для развлечения, чем для создания сколько-нибудь серьезных графических композиций, и уж совсем непригодны для обработки сложных цифровых растровых изображений, таких как фотографии и сканированные образы документов (рис. 18.15).

Для серьезной работы существуют другие программные продукты — это ком­мерческие пакеты Adobe Photoshop и GIMP. Если говорить о сходствах и отличиях между программами GIMP и Adobe Photoshop, то функционально программы очень схожи, но различаются набором доступных встраиваемых модулей (для

Глава 18. Средства мультимедиа

Photoshop их, безусловно, на порядок больше, чем для GIMP) и степенью возмож­ностей автоматизации операций и программирования (вот тут GIMP, конечно же, превосходит своего проприетарного собрата). Обе программы способны выполнять самые разнообразные действия с изображениями в растровых форматах: изменять цветовые схемы, выполнять разнообразные коррекционные действия, накладывать фильтры. Мощным средством является представление изображения как много­слойной структуры. На рис. 18.16 показано одно и то же растровое изображение, открытое в GIMP и в Adobe Photoshop.

,^шш

д»эйл Правка Вид Изображение Нзстрг.йкч "jjuu-.t-.^ v'-|^j|| -»#*»,.

••f 'Л

 

U тгш'тгштг^гштт

адохзоо lobpp loo¹* |

^

Рис. 18.15. Простые программы обработки растровых изображений

8^¥^'Л-^:'^: ■

■;.'-.;■';'■'",'. -.'■'-. ■,.-!.^:'-Л.'---* ' ' V'. '."^'...^:.'. '.*■']'." '' >'

Й;.

Ь.^Г?Щ$> ■£'^<-'^r"*~-i Л-?-.;~. '■■'■■:■■.' •■.■•.':■ • ' ' '-. ■■■■'■ ■ "■ ■ "■'■, ■' ■■■■•"■ г.".':'?"--.- ■ -. '■:.'-.'■'?',}':, ■■■k--^:':^-^^:i.'v'.'■■:

 

■' ""■"■'■ ■ ".■ ' *.' ■■■■'. '..■ ■'.■■■•Л-;■'" ■ ■"/:'.„ ■-^■V'.vVV^:'- vf-^v^'^^VV.^y^-'S"^

Рис. 18.16. Сложные программы обработки растровых изображений

Видео 543

18.4. Видео

Кодирование видеосигналов

При кодировании видеосигналов применяются операции, которые обеспечива­ют очень высокую степень сжатия.

Как кинофильм является практически потоком фотографий, демонстрируе­мых на экране с частотой 24 кадра в секунду, так и цифровое видео практически представляет собой последовательность цифровых кадров, то есть фотографий. Однако простой расчет показывает, что даже в случаях, когда видеофильм имеет сравнительно небольшой по сегодняшним меркам размер 512 х 512 пикселов, для хранения 1 секунды фильма требуется 786432 х 24 = 18 874 368 байт. Чтобы сохранить хотя бы часовой фильм, это число нужно умножить на 3600, и мы по­лучим 67 947 724 800, то есть 68 Гбайт на один фильм. При таком объеме фильм невозможно уместить на носителе объемом 4 Гбайт (стандартный объем DVD-дисков). За счет чего же появляется возможность уменьшить размер хранимого видеофильма?

Сжатие видео

Для кодирования каждого кадра видеофильма применяется сжатие в формате JPEG, что даже при сравнительно небольшой потере информации может дать за­метное (до 10 раз) уменьшение размера. Помимо сжатия каждого кадра, для умень­шения размер хранимого видеофильма используют некоторые дополнительные приемы.

□ Прореживание. Кодер (программа, осуществляющая кодирование) выбирает
кадры через один и записывает их в сжатый поток. Это приводит к двойному
коэффициенту сжатия. Затем декодер принимает кадры и просто дублирует их
два раза подряд.

□ Вычитание. Кадр сравнивается со своим предшественником. Если разница
между ними мала (всего в нескольких пикселах), то кодер кодирует только
эти отличающиеся пикселы, то есть записывает в выходной поток три числа
для каждого из отличающихся пикселов (его координаты и разность пикселов
двух кадров).

□ Вычитание по блокам. Этот метод является развитием предыдущего. Изобра­
жение делится на блоки пикселов, и операция вычитания производится не над
парой кадров, а над каждой парой блоков в кадрах.

□ Компенсация движения. Просмотр любого фильма наводит на мысль, что раз­
ница между последовательными кадрами мала из-за движения на сцене, переме­
щения камеры или в силу обеих причин. Это свойство тоже можно использовать
с целью повышения коэффициента сжатия.

В результате совмещения всех этих операций при кодировании видеосигнала можно получить очень высокую степень сжатия. Все эти методы кодирования реализованы в современных форматах кодирования цифрового видео, таких как MPEG и AVI. Сам факт применения перечисленных приемов сжатия иногда ста-