Назовите основные задачи, решаемые КГ.

Компьютерная графика – это наука, один из разделов информатики, изучающая способы формирования и обработки изображений с помощью компьютера. Компьютерная графика является одним из наиболее «молодых» направлений информатики, она существует около 40 лет. Как и всякая наука, она имеет свой предмет, методы, цели и задачи.

Если рассматривать компьютерную графику в широком смысле, то можно выделить три класса задач, решаемых средствами компьютерной графики:

1. Перевод описания в изображение.

2. Перевод изображения в описание (задача распознавания образов).

3. Редактирование изображения.

Хотя сфера применения компьютерной графики очень широка, тем не менее, можно выделить несколько основных направлений, где средства компьютерной графики стали важнейшими для решения задач:

1. Иллюстративное, самое широкое из направлений, охватывающее задачи от визуализации данных до создания анимационных фильмов.

2. Саморазвивающее – компьютерная графика позволяет расширять и совершенствовать свои возможности.

3. Исследовательское – создание средствами компьютерной графики изображения абстрактных понятий либо моделей, физического аналога которых пока не существует с целью корректировки их параметров.

Следует, однако, отметить, что выделение этих направлений весьма условно и может быть расширено и детализировано. Основными областями применения компьютерной графики считаются:

1. Отображение информации.

2. Проектирование.

3. Моделирование.

4. Создание пользовательского интерфейса.

Большинство современных графических систем используют принцип конвейерной архитектуры. Построение некоторого изображения на экране монитора происходит поточечно, причем каждая точка проходит некоторый фиксированный цикл обработки. Сначала первая точка проходит первый этап этого цикла, затем переходит на второй этап, в это время вторая точка начинает прохождение первого этапа обработки и так далее, то есть любая графическая система параллельно обрабатывает несколько точек формируемого изображения.

Сформулируйте принципы построения векторной графики.

Ве́кторная гра́фика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанной на использовании элементарных геометрических объектов, таких как: точки, линии, сплайны и многоугольники. Объекты векторной графики являются графическими изображениями математических функций. Термин используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими геометрическими параметрами.

Перечислите основные положения растровой графики.

Растровое изображение — изображение, представляющее собой сетку пикселей или цветных точек (обычно прямоугольную) на мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах (растр).

Важными характеристиками изображения являются:

количество пикселей — может указываться отдельно количество пикселей по ширине и высоте (1024×768, 640×480 и т. п.) или же общее количество пикселей;

количество используемых цветов или глубина цвета;

цветовое пространство (цветовая модель) — RGB, CMYK, XYZ, YCbCr и др.;

разрешение — справочная величина, говорящая о рекомендуемом размере изображения.

Растровую графику редактируют с помощью растровых графических редакторов. Создается растровая графика фотоаппаратами, сканерами, непосредственно в растровом редакторе, также путем экспорта из векторного редактора или в виде снимков экрана.

Дайте определение растра, пикселя, разрешения, глубины цвета для растровой графики.

Глубина́ цве́та (ка́чество цветопереда́чи, би́тность изображе́ния) — термин компьютерной графики, означающий объём памяти в количестве бит, используемых для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения.

Растровая графика — изображение, синтезированное компьютером и построенное на экране при помощи растровой развёртки. В большинстве приложений компьютерной графики, растровое изображение представляется двумерным массивом точек, цвет и яркость каждой из которых задаются независимо

Разреше́ние — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме. Более высокое разрешение (больше элементов) типично обеспечивает более точные представления оригинала.

Пи́ксель, пи́ксел — наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике, или [физический] элемент матрицы дисплеев, формирующих изображение. Пиксель представляет собой неделимый объект прямоугольной или круглой формы, характеризуемый определённым цветом (применительно к плазменным панелям, газо-плазменная ячейка может быть восьмиугольной[источник не указан 1211 дней]). Растровое компьютерное изображение состоит из пикселей, расположенных по строкам и столбцам.

Чем больше пикселей на единицу площади содержит изображение, тем более оно детально. Максимальная детализация растрового изображения задаётся при его создании и не может быть увеличена.

5. Объясните, почему векторные изображения легко масштабируются без потери качества, а растровое изображение при масштабировании искажаются.

Т.к векторный подход рассматривает изображение как совокупность простых элементов: прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, закрасок и пр., которые называются графическими примитивами, а в растровой графике графическая информация — это совокупность данных о цветах пикселей на экране.

Например, для увеличения или уменьшения эллипса достаточно изменить координаты левого верхнего и правого нижнего углов прямоугольника, ограничивающего этот эллипс. А при сжатии растрового изображения в областях однотонной закраски могут появиться ненужные узоры; кривые и прямые линии могут приобрести пилообразную форму и т. п.

6. Для какого вида изображений эффективно использование растровой графики?

BMP или Windows Bitmap, GIF,PCX,PNG 

7.Для какого вида изображений эффективно использование векторной графики?

SVG,CDR,CGM,DXF,OpenVG,GXL,WMF,EPS,AI

8. Перечислите основные цвета в порядке уменьшения чувствительности распознавания их глазом человека.

Красный, зеленый, синий

12. Цветовая модель HSB.

Мы подошли к рассмотрению последней из интересующих нас цветовых моделей. Это HSB – модель, которая в принципе является аналогом RGB, она основана на её цветах, но отличается системой координат.

Рис.7 Графическое представление HSB

На рис.7 представлена графическая модель HSB. Любой цвет в этой модели характеризуется тоном (Hue), насыщенностью (Saturation) и яркостью (Brightness). Тон – это собственно цвет. Насыщенность – процент добавленной к цвету белой краски. Яркость – процент добавленной чёрной краски. Итак, HSB – трёхканальная цветовая модель. Любой цвет в HSB получается добавлением к основному спектру чёрной или белой, т.е. фактически серой краски. Модель HSB не является строгой математической моделью. Описание цветов в ней не соответствует цветам, воспринимаемых глазом. Дело в том, что глаз воспринимает цвета, как имеющие различную яркость. Например, спектральный зелёный имеет большую яркость, чем спектральный синий. В HSB все цвета основного спектра (канала тона) считаются обладающими 100%-й яркостью. На самом деле это не соответствует действительности.

Хотя модель HSB декларирована как аппаратно-независимая, на самом деле в её основе лежит RGB. В любом случае HSB конвертируется в RGB для отображения на мониторе и в CMYK для печати,а любая конвертация не обходится без потерь.

В этом материале были рассмотрены основные цветовые модели, используемые большинством графических программ. Примером программы, в которой Вы сможете поэкспериментировать со всеми четырмя моделями является Photoshop. Надеюсь, что прочитав этот материал, Вы открыли для себя новую интересную информацию.

11. Цветовая модель CMYK.

Цветовая модель CMYK в отличие от RGB описывает поглащаемые цвета. Цвета, которые используют белый свет, вычитая из него определённые участки спектра, называются субтрактивными (вычитательными). Именно такие цвета и используются в модели CMYK. Они получаются путём вычитания из белого аддитивных цветов модели RGB. Основными цветами в CMYK явлются голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и жёлтый (Yellow). Голубой цвет получается путём вычитания из белого красного цвета, пурпурный – зелёного, жёлтый – синего.

Рис.4 Субтрактивная цветовая модель CMYK

На рис. 4 приведена схема аналогичная рис.2. Из неё видно, какие цвета получаются при смешании базовых в CMYK. Теперь при смешании всех трёх цветов получается чёрный цвет, т.е. сложение цветов в CMYK аддитивно. Графическое представление данной модели изображено на рис.5.

Цветовая модель CMYK является основной в полиграфии. В цветных принтерах также применяется данная модель. Получается, что для того, чтобы распечатать чёрный цвет, необходимо большое количество краски. Кроме того смешание всех цветов модели CMYK на самом деле даёт не чёрный, а грязно-коричневый цвет. Поэтому, для усовершенствования модели CMYK, в неё был введён один дополнительный цвет – чёрный. Он является ключевым цветом при печати, поэтому последняя буква в названии модели – K (Key), а не B. Таким образом, модель CMYK является четырёхканальной. В этом заключается ещё одно отличие её от RGB.

В заключение рассмотрим вопрос о конвертации (переводе) RGB в CMYK и наоборот. Дело в том, что у CMYK цветовой охват более узкий, чем у RGB. У СMYK он соответствует области C на рис.1, у RGB – области B. Поэтому, при конвертации из RGB в CMYK часть цветов теряется. Это необходимо учитывать, если Вы работаете в графических редакторах. С другой стороны Вы можете использовать конвертацию для того, чтобы посмотреть, какой приблизительно вид будет иметь RGB-рисунок распечатанный на принтере.

Рис.5 Графическое представление CMYK

10.Цветовая модель RGB.

Эта модель описывает излучаемые цвета. Она основана на трёх основных (базовых) цветах: красный (Red), зелёный (Green) и синий (Blue). Остальные цвета получаются сочетанием базовых. Цвета такого типа называются аддитивными.

Рис.2 Аддитивная цветовая модель RGB

Из рис.2 видно, что сочетание зелёного и красного дают жёлтый цвет, сочетание зелёного и синего – голубой, а сочетание всех трёх цветов – белый. Из этого можно сделать вывод о том, что цвета в RGB складываются субтрактивно. Теперь стоит немного отвлечься от основной темы и сказать пару слов вообще о кодировании цвета. В программах для ПК канал изображения кодируется одним байтом. Чтобы понять, что такое канал изображения, скажу на примере, что в RGB – три канала: красный, синий и зелёный, т.е. RGB – трёхканальная цветовая модель. Каждый канал может принимать значения от 0 до 255 в десятичной или, что ближе к реальности, от 0 до FF в шестнадцатиричной системах счисления. Это объясняется тем, что байт, которым кодируется канал, да и вообще любой байт состоит из восьми битов, а бит может принимать 2 значения, итого 28=256. В RGB, например, красный цвет может принимать 256 градаций: от чисто красного (FF) до чёрного (00). Таким образом несложно подсчитать, что в модели RGB содержится всего 2563 или 16777216 цветов. Теперь, когда мы разобрались с кодированием цветов, рассмотрим модель RGB в пространстве. На рис. 3 изображено пространственное представление модели RGB. В трёх углах куба расположены чистые цвета: красный, зелёный и синий. В других трёх углах их полные сочетания: жёлтый, голубой и пурпурный. Между чёрным и белым цветами провдена диагональ, изображающая градацию серого.

И в заключение данной главы, я расскжу поподробнее о кодировании, теперь уже применительно к RGB. Мы уже знаем, что в RGB три канала, и каждый кодируется 8-ю битами. Максимальное,т.е. FF (или 255) значение даёт чистый цвет. Мы знаем также, что белый цвет получается путём сочетания всех цветов, точнее, их предельных градаций. Теперь мы можем записать код белого цвета: FF(красный) FF(зелёный) FF(синий). Код чёрного, соответственно: 000000. Код жёлтого: FFFF00, пурпурного: FF00FF, голубого: 00FFFF.

Рис.3 Графическое представление RGB

9. Основные цветовые модели:

− RGB;

− CMY (Cyan Magenta Yellow);

− CMYK (Cyan Magenta Yellow Key, причем Key означает черный цвет);

− HSB;

− Lab;

− HSV (Hue, Saturation, Value);

− HLS (Hue, Lightness, Saturation);

− и другие.

В цифровых 

13.Определите взаимосвязь основных цветов моделей RGB и CMY(K).

Разделение цветного рисунка на четыре компоненты выполняет специальная программа цветоделения. Если бы принтеры использовали систему CMY (без добавления чёрной краски), преобразование изображения из системы RGB в систему CMY было бы очень простым: значения цветов в системе CMY — это просто инвертированные значения системы RGB. На схеме «цветовой круг» (рис. 5) показана взаимосвязь основных цветов моделей RGB и CMY. Смесь красного и зелёного даёт жёлтый, жёлтого и голубого — зелёный, красного и синего — пурпурный и т. д.

Рис. 5. Цветовой круг показывает взаимосвязь моделей RGB и CMY

Таким образом, цвет каждого треугольника на рис. 5 определяется как сумма цветов смежных к нему треугольников. Но из-за необходимости добавлять чёрную краску, процесс преобразования становится значительно сложнее. Если цвет точки определялся смесью цветов RGB , то в новой системе он может определяться смесью значений CMY плюс ещё включать некоторое количество чёрного цвета. Для преобразования данных системы RGB в систему CMYK программа цветоделения применяет ряд математических операций. Если пиксель в системе RGB имел чистый красный цвет (100% R, 0% G, 0% В), то в системе CMYK он должен иметь равные значения пурпурного и жёлтого (0 % С, 100% М, 100% Y, 0% К).

15. Обоснуйте выбор цветовой модели для создания изображения для полиграфии.

Цветовая модель Пантонсистема PMS (Pantone Matching System) — стандартизованная система подбора цвета, разработанная американской фирмой Pantone Inc в середине XX века. Использует цифровую идентификацию цветовизображения для полиграфии печати как смесевыми, так и триадными красками. Эталонные пронумерованные цвета напечатаны в специальной книге, страницы которой веерообразно раскладываются.

Какие цвета называются дополнительными, или комплиментарными?

Когда объект поглощает определенные порции спектра и отражает другие, то он обладает цветом. Красный объект поглощает голубую зону спектра и отражает красную. Такая селективная абсорбция света является физической основой цвета. В соответствии с данными, полученными учеными, цветовой луч поглощает одноименную вибрацию и лучше всего несет комплементарный (противоположный) цвет.Комплементарным данному цвету будет такой, который образуется после длительного смотрения на данный цвет при перенесении взгляда на нейтральный серый фон в виде цветового образа на его поверхности. На цветовом круге из восьми цветов или кратного восьми комплементарные цвета располагаются друг против друга.Для наглядности смешивания цвета и получения взаимодополняющих, противоположных цветов можно составить быстро вращающийся круг. Многие знакомы с ним по урокам физики в школе. Полкруга закрашивается в красный, а другая половина, например, в желтый цвет. При быстром вращении оба цвета сольются в оранжевый. Изучение оптического смешивания показало, что ко всякому хроматическому цвету можно подобрать такой второй хроматический цвет, который в смеси с первым в определенном количественном отношении дает ахроматический цвет. Мы говорим об этих цветах как о комплементарных. Если, запомнив несколько пар комплементарных цветов, составить цветовой круг (о котором говорилось ранее), где эти цвета расположить друг против друга, то красный, желтый, зеленый и синий разделят его на четыре равные части. Все пары будут лежать на концах диаметров. По такому кругу можно легко найти комплементарный цвет. Для лечения используются именно комплементарные цвета.Так, комплементарный красному цвету будет цвет, расположенный между голубым и зеленым. Комплементарный оранжевому – между синим и голубым. Комплементарный фиолетовому — между зеленым и желтым и т. д.Комплементарные цвета: красный – зелено-голубой; зеленый – пурпурный; оранжевый – голубой; желтый – синий; фиолетовый – желто-зеленый.Цвета всех тонов можно получить путем смешивания всего лишь трех цветов, причем наиболее насыщенные цвета получаются в тех случаях, когда смешивают киноварно-красный, зеленый голубоватого оттенка (изумрудную зелень) и синий (ультрамарин). Цвета, составляющие основную часть спектра, из которых можно получить остальные цвета путем смешивания, принято считать основными. Эти цвета нельзя получить смешиванием других цветов: красный, желтый, синий.Картриджи оптом и в розницу – cb435a. Производство картриджей в РФ. | Ссылка: ввг 3х4.Цвета, которые можно получить из основных цветов путем смешивания, художники называют промежуточными: желтый и красный = оранжевый, синий и желтый = зеленый, красный и синий = фиолетовый. Цвета, которые можно получить смешиванием основных и дополнительных цветов, называются сложными: красный и зеленый = коричневый.

18. Назовите основные цвета в порядке их расположения на цветовом круге

Как иллюстративная модель, художники типично используют красныйжелтый и синий цвет — первичные выборы цветов модели (RYB), устроенной в трех одинаково раздельных пунктах по кругу их цветного колеса [7]. Соответствующие вторичные цвета являются зелеными, оранжевыми, и фиолетовыми. Третичные цвета являются красно-оранжевыми, красно-фиолетовыми, желто-оранжевыми, желто-зелеными, синими-фиолетовыми синими-зелеными.

Цветовой круг, основанный на триаде основных цветов RGB (красный, зеленый, синий), либо на триаде RGV (красный, зеленый, фиолетовый) в качестве первичных, содержат синий (циан), пурпур (фуксин), и желтый, рассматриваемые как вторичные цвета (слово циан тогда использовалось для обозначения голубого / синего цвета). Как альтернатива, последовательность цветов в круге может быть основана на циане, фуксине, и желтом «первичных цветах»; в этом случае красный, зеленый и синий (или фиолетовый) рассматриваются, как вторичные цвета.

Большинство цветных колес основано на трех первичных цветах, трех вторичных цветах, и шести промежуточных звеньях, сформированных, смешивая предварительные выборы со вторичным, известный как третичные цвета, в общей сложности выделены 12 секторов; некоторые добавляют больше промежуточных звеньев, для 24 названных цветов. Другие цветные колеса, основаны на четырех противоположных цветах, и могут иметь четыре или восемь главных цветов.

Принтеры и другие устройства, которые используют современные вычитания в цветных методах и фуксин — в терминологии, желтый и циан, как отнимающие первичные выборы. Промежуточные (в плоскости) и внутренние (в объёме) пункты цветных колес и кругов представляют цветные смеси. В краске или отнимающем цветном колесе, «центр серьезности» является обычно (но не всегда [8]) черным цветом, представляя все цвета поглощаемого света; в цветном кругу, с другой стороны, центр является белым или серым (крайние точки цветовой оси «волчка» начиная с непоглощённых цветов: белая-чёрная), указывая смесь различных длин волны света (например, все длины волны, или два дополнительных цвета).

Пары цветов, расположенные на круге диаметрально друг против друга, называются комплементарными, (например, зеленый — пурпурныйжелтый — синий).

19. Цветовая палитра. Ее место в системе отображения цвета

Цветовая палитра – таблица, в которой каждом цвету заданному в виде соответствующий модели RGB сопоставляется числовой код . Каждый цвет, используемый палитрой кодируется индексом, такой способ наз. индексный.

В GDI встроены средства для работы с 256-цветными палитрами. Если видеоконтроллер способен работать с палитрами, создается одна системная палитра , которая содержит отображаемые на экране цвета. Вы можете думать об этой палитре как о таблице цветов, хранящейся в памяти видеоконтроллера.

Часть системной палитры (20 элементов) зарезервированы для использования операционной системой. В зарезервированных элементах хранятся статические цвета, которые нужны для рисования таких объектов, как рамки окон, полосы просмотра и т. п., а также изображений, рисуемых приложением. Если видеоконтроллер работает в режиме низкого цветового разрешения или приложение не использует цветовые палитры (несмотря на наличие соответствующих возможностей аппаратуры), цветовая гамма приложения ограничена статическими цветами.

Приложения никогда не изменяют статические цвета, записанные в зарезервированных ячейках системной палитры. Содержимое остальных 236 ячеек системной палитры может изменяться в процессе реализации приложениями своих собственных цветовых палитр.

20. Что означает термин “формат графического файла”?

Формат графического файла — способ представления и расположения графических данных на внешнем носителе

21. Приведите основные характеристики алгоритмов сжатия данных

Алгоритмы сжатия без потерь

Алгоритм RLEВсе алгоритмы серии RLE основаны на очень простой идее: повторяющиеся группы элементов заменяются на пару (количество повторов, повторяющийся элемент).

Словарные алгоритмы

Идея, лежащая в основе словарных алгоритмов, заключается в том, что происходит кодирование цепочек элементов исходной последовательности. При этом кодировании используется специальный словарь, который получается на основе исходной последовательности. Строку, добавленную в словарь на i-ом шаге мы можем полностью определить только на i+1. Очевидно, что i-ая строка должна заканчиваться на первый символ i+1 строки.

Алгоритмы статистического кодирования

Алгоритмы этой серии ставят наиболее частым элементам последовательностей наиболее короткий сжатый код. Т.е. последовательности одинаковой длины кодируются сжатыми кодами различной длины. Причём, чем чаще встречается последовательность, тем короче, соответствующий ей сжатый код.

Алгоритм Хаффмана

Алгоритм Хаффмана позволяет строить префиксные коды. Можно рассматривать префиксные коды как пути на двоичном дереве: прохождение от узла к его левому сыну соответствует 0 в коде, а к правому сыну – 1. Если мы пометим листья дерева кодируемыми символами, то получим представление префиксного кода в виде двоичного дерева. 

алгоритмы сжатия с потерями

Алгоритм JPEG

В целом алгоритм основан на дискретном косинусоидальном преобразовании – ДКП (Discrete-Cosine Transform – DCT), применяемом к матрице изображения для получения некоторой новой матрицы коэффициентов. Для получения исходного изображения применяется обратное преобразование.

Существенными положительными сторонами алгоритма является то, что:

Задается степень сжатия.

Выходное цветное изображение может иметь 24 бита на точку.

Отрицательными сторонами алгоритма является то, что:

При повышении степени сжатия изображение распадается на отдельные квадраты (8×8). Это связано с тем, что происходят большие потери в низких частотах при квантовании, и восстановить исходные данные становится невозможно.

Проявляется эффект Гиббса – ореолы по границам резких переходов цветов.

Фрактальный алгоритм

Фрактальная архивация основана на том, что мы представляем изображение в более компактной форме – с помощью коэффициентов системы итерируемых функций (Iterated Function System – далее по тексту как IFS). Строго говоря, IFS представляет собой набор трехмерных аффинных преобразований, в нашем случае переводящих одно изображение в другое. Преобразованию подвергаются точки в трехмерном пространстве (х_координата, у_координата, яркость).

Сжатие на основе волнового (билиблет преобразование)

Данный алгоритм базируется на том факте, что атрибуты пикселей, которые идут последовательно, обычно идут не значительно. Значение последовательных пар пикселей заменяется величинами средних и полуразниц, после чего к средним применяется замена. Данные значения средних и полуразниц сжимаются и округляется по алгоритму Хаффмана.

Дайте определение фрактала. Охарактеризуйте алгоритм фрактального сжатия.

Фракта́л (лат. fractus — дроблёный, сломанный, разбитый) —геометрическая фигура, обладающая свойством самоподобия, то есть составленная из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком. Фрактальное сжатие изображений — алгоритм сжатия изображений c потерями. Данный алгоритм известен тем, что в некоторых случаях позволяет получить очень высокие коэффициенты сжатия (лучшие примеры — до 1000 раз при приемлемом визуальном качестве) для реальных фотографий природных объектов, что недоступно для других алгоритмов сжатия изображений в принципе. Основа метода фрактального кодирования — это обнаружение самоподобных участков в изображении. В соответствии с данным методом изображение разбивается на множество неперекрывающихся ранговых подизображений (англ. range subimages) и определяется множество перекрывающихся доменных подизображений (англ. domain subimages). Для каждого рангового блока алгоритм кодирования находит наиболее подходящий доменный блок и аффинное преобразование, которое переводит этот доменный блок в данный ранговый блок.

Характеристики фрактального алгоритма :

Коэффициенты компрессии: 2-2000 (Задается пользователем).

Класс изображений: Полноцветные 24 битные изображения или изображения в градациях серого без резких переходов цветов (фотографии). Желательно, чтобы области большей значимости (для восприятия) были более контрастными и резкими, а области меньшей значимости — неконтрастными и размытыми.

Симметричность: 100-100000

Характерные особенности: Может свободно масштабировать изображение при разархивации, увеличивая его в 2-4 раза без появления “лестничного эффекта”. При увеличении степени компрессии появляется “блочный” эффект на границах блоков в изображении.

Охарактеризуйте алгоритм сжатия на основе волнового преобразования.

Ориентирован алгоритм на цветные и черно-белые изображения с плавными переходами. Идеален для картинок типа рентгеновских снимков. Коэффициент сжатия задается и варьируется в пределах 5-100. При попытке задать больший коэффициент на резких границах, особенно проходящих по диагонали, проявляется “лестничный эффект” — ступеньки разной яркости размером в несколько пикселов.Идея алгоритма заключается в том, что мы сохраняем в файл разницу — число между средними значениями соседних блоков в изображении, которая обычно принимает значения, близкие к 0. Так два числа a2i и a2i+1 всегда можно представить в виде b1i=(a2i+a2i+1)/2 и b2i=(a2i-a2i+1)/2. Аналогично последовательность aiможет быть попарно переведена в последовательность b1,2i. Полученные коэффициенты, округлив до целых и сжав, например, с помощью алгоритма Хаффмана с фиксированными таблицами, мы можем поместить в файл. Такое преобразования можно делать до 6 раз. Характеристики волнового алгоритма: Коэффициенты компрессии: 2-200 (Задается пользователем).

Класс изображений: Как у фрактального и JPEG.

Симметричность: ~1.5

Характерные особенности: Кроме того, при высокой степени сжатия изображение распадается на отдельные блоки.

Назовите основные файловые форматы растровых графических данных. Кратко характеризируйте их.

BMP, GIF, PNG, JPEG, TIFF

Назовите основные файловые форматы векторных графических данных. Кратко характеризируйте их.

(AI, XAR, SVG) – 2D, (STL, X3D, VRML) – 3D

Опишите внутреннюю структуру файла в формате ВМР.

Данные в формате BMP состоят из трёх основных блоков различного размера:

Заголовок из структуры BITMAPFILEHEADER и блока BITMAPINFO. Последний содержит:

Информационные поля.

Битовые маски для извлечения значений цветовых каналов (опциональные).

Таблица цветов (опциональная).

Цветовой профиль (опциональный).

Пиксельные данные.

При хранении в файле все заголовки идут с самого первого байта. Пиксельные данные могут находиться на произвольной позиции в файле (она указывается в поле OffBits структуры BITMAPFILEHEADER), в том числе и в удалении от заголовков. Опциональный цветовой профиль появился в версии 5 и он так же может свободно располагаться, но его позиция указывается от начала BITMAPINFO (в поле ProfileData).

В данном формате можно хранить только однослойные растры. На каждый пиксель в разных файлах может приходить разное количество бит (глубина цвета). Microsoft предлагает битности 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32, 48 и 64. В битностях 8 и ниже он указывается индексом из таблицы цветов (палитры), а при больших: непосредственным значением. Цвет же в любом случае можно задать только в цветовой модели RGB (как при непосредственном указании в пикселе, так и в таблице цветов), но в битностях 16 и 32 можно получить Grayscale с глубиной до 16 и 32-ух бит соотвественно. Частичная прозрачность реализована альфа-каналом различных битностей, но при этом прозрачность без градаций можно косвенно получить RLE-кодированием.