영상 파일 형식과 특징

비트맵

  • 비트(bit)들의 집합 : 픽셀의 집합
  • 영상의 전체 크기에 해당하는 픽셀 정보를 그대로 저장
    • 장점 : 표현이 직관적이고 분석이 용이함
    • 단점 : 메모리 용량을 많이 차지하고 영상의 확대/축소 시 화질 손상이 심함
  • 사진, 포토샵

  • 종류
    • 장치 의존 비트맵(DDB)
      • 출력 장치(화면, 프린터)의 설정에 따라 다르게 표현
    • 장치 독립 비트맵(DIB)
      • 출력 장치가 달라지더라도 항상 동일하게 출력
      • BMP 파일은 Windows 환경에서 비트맵을 DIB의 형태로 저장한 파일 포맷
BMP 파일의 구조

image

image

image

image

  • 그레이스케일 BMP 파일의 분석(gray_4x4.bmp)

image

  • 트루컬러 BMP 파일의 분석(color_4x4.bmp)

image

BMP, JPG, GIF, PNG 파일 형식의 특징
  • BMP
    • 픽셀 데이터를 압축하지 않고 그대로 저장하여 파일 용량이 큰 편
    • 파일 구조가 단순해서 별도의 라이브러리 도움 없이 파일 입출력 프로그래밍이 가능함
  • JPG / JPEG
    • 주로 사진과 같은 컬러 영상을 저장
    • 손실 압축(lossy compression) : 영상 데이터를 압축할 때 픽셀 데이터가 조금씩 바뀌는 압축 방법
    • 압축률이 좋아서 파일 용량이 크게 감소하여 디지털 카메라 사진 포맷으로 주로 사용함
  • GIF
    • 256 색상 이하의 영상을 저장
    • 일반 사진을 저장시 화질 열화가 심함
    • 무손실 압축(losless compression) : 픽셀 데이터가 전혀 바뀌지 않는 압축 방법
    • 움직이는 GIF 지원
    • 영상처리나 컴퓨터비전에서는 거의 사용하지 않음
  • PNG
    • 무손실 압축(losless compression)
    • 알파 채널(투명도) 지원 : 주어진 영상에서 배경은 투명하게, 객체는 불투명하게 하는 기능을 지원함
  • PNG 또는 JPG 같은 경우 압축을 할 때 픽셀 값의 변화가 전반적으로 평이할 경우 압축이 더 잘됨
  • 2번째 이미지가 3번째 이미지보다 밝아졌다 어두워졌다 하는 것이 덜해서 픽셀 값의 변화가 평이해 압축이 더 잘됨
  • 픽셀 값의 변화가 평이한 이미지를 저주파 성분이 강하다 하며 픽셀 값의 변화가 많은 이미지를 고주파 성분이 강하다고 함

image

벡터 그래픽스

  • 점과 점을 연결해 수학적 원리로 그림을 그려 표현하는 방식
  • 이미지의 크기를 확대/축소시 화질이 손상 되지 않음
  • 폰트, 일러스트레이터