Netpbm - Netpbm

эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью от добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: "Netpbm"  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Февраль 2014 года) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Netpbm

Разработчики)	Брайан Хендерсон[нужна цитата ]
изначальный выпуск	1988; 32 года назад (1988)
Стабильный выпуск	10.47.61 / 9 мая 2016; 4 года назад (2016-05-09)
Репозиторий	svn.код.sf.сеть/п/ netpbm/код/
Написано в	C, Perl, Оболочка Unix
Операционная система	Кроссплатформенность
Лицензия	Различные, как полагают DFSG бесплатно
Интернет сайт	netpbm.sourceforge.сеть

Netpbm является Открытый исходный код пакет графических программ и библиотека программирования. Используется в основном в Unix мир, где его можно найти включенным во все основные программы с открытым исходным кодом Операционная система дистрибутивов, но также работает на Майкрософт Виндоус, macOS и другие операционные системы.^{[нужна цитата ]}

Форматы файлов

В проекте Netpbm используются и определяются несколько графических форматов. В переносимый формат растрового изображения (PPM), портативный формат серой карты (PGM) и переносимый формат растрового изображения (PBM) находятся форматы файлов изображений разработан для удобного обмена между платформами. Их также иногда вместе называют переносимый формат Anymap (PNM),^[4][5] не путать с родственными переносимая произвольная карта формат (PAM). «Магическое число» (Px) в начале файла определяет тип, а не расширение файла, хотя лучше всего использовать правильное расширение, если это возможно.

Формат PBM был изобретен Джеф Посканзер в 1980-х годах в качестве формата, который позволял передавать монохромные растровые изображения в сообщении электронной почты в виде простого текста ASCII, что позволяло сохранять любые изменения в форматировании текста.^[5] Poskanzer разработал первую библиотеку инструментов для работы с форматом PBM, Pbmplus, выпущенную в 1988 году. Она в основном содержала инструменты для преобразования между PBM и другими графическими форматами. К концу 1988 года Poskanzer разработал форматы PGM и PPM вместе с соответствующими инструментами и добавил их в Pbmplus. Последний выпуск Pbmplus состоялся 10 декабря 1991 года.

В 1993 году была разработана библиотека Netpbm для замены не поддерживаемого Pbmplus. Это была просто переупаковка Pbmplus с дополнениями и исправлениями, присланными людьми со всего мира.^[6]

Описание

Каждый файл начинается с двухбайтового магическое число (в ASCII), который определяет тип файла (PBM, PGM и PPM) и его кодировку (ASCII / "простой" или двоичный / "сырой"). Магическое число - это заглавная буква P, за которой следует однозначное число.

Ценность P7 относится к PAM формат файла, который также поддерживается библиотекой netpbm.^[7]

Форматы ASCII ("простые") обеспечивают удобочитаемость и простой перенос на другие платформы; двоичные («сырые») форматы более эффективны по размеру файла, но могут иметь собственные проблемы с порядком байтов.

В двоичных форматах PBM использует 1 бит на пиксель, PGM использует 8 или 16 бит на пиксель, а PPM использует 24 бита на пиксель: 8 для красного, 8 для зеленого, 8 для синего. Некоторые читатели и писатели могут поддерживать 48 бит на пиксель (по 16 для R, G, B), но это все еще редко.

Обычно PGM хранит значения в линейном цветовое пространство, но в зависимости от приложения часто используется sRGB или упрощенный гамма представление. Данные файла не хранят информацию о том, какое цветовое пространство они используют, и должны выбираться пользователем или другим программным обеспечением. 16-битный PGM почти всегда сохраняется как линейный, так как гамма-коррекция обычно выгодна только в 8-битных форматах.

Обычно 8-битный формат PPM хранит цвета в нелинейном формате, обычно CIE Rec. 709 для красного, зеленого и синего, скорректировано CIE Rec. 709 передаточная функция гаммы. Однако очень часто цвет хранится с использованием цветового пространства sRGB или иногда с использованием линейного цветовое пространство. В файле нет метаданных, указывающих, какой формат используется.

Пример PBM

Вот простой пример формата PBM (в конце каждой строки есть символ новой строки):

P1 # Это пример растрового изображения буквы "J" 6 100 0 0 0 1 00 0 0 0 1 00 0 0 0 1 00 0 0 0 1 00 0 0 0 1 00 0 0 0 1 01 0 0 0 1 00 1 1 1 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0

Струна P1 определяет формат файла. В числовой знак вводит комментарий. Следующие два числа указывают ширину и высоту. Далее следует матрица со значениями пикселей (здесь в монохромном случае только нули и единицы).

Необязательно, чтобы пиксели были хорошо выстроены, формат игнорирует пробелы и переводы строки в разделе данных, хотя рекомендуется, чтобы длина строки не превышала 76 символов. Ниже показано то же изображение:

P1 # Это пример растрового изображения буквы «J» 6 10000010000010000010000010000010000010100010011100000000000000

Вот получившееся изображение:

Вот оно снова увеличено в 20 раз:

Обратите внимание, что 0 означает белый пиксель, а 1 означает черный пиксель. Это контрастирует с другими форматами, где более высокие значения означают более яркие пиксели.

Двоичный формат P4 того же изображения представляет каждый пиксель одним битом, упаковывая 8 пикселей на байт, причем первый пиксель является старшим битом. Дополнительные биты добавляются в конце каждой строки, чтобы заполнить весь байт.

Пример PGM

Форматы PGM и PPM (как ASCII, так и двоичные версии) имеют дополнительный параметр для максимального значения (числа серого между черным и белым) после размеров X и Y и перед фактическими данными пикселей. Черный - 0, максимальное значение - белое. В конце каждой строки есть символ новой строки.

Пример (увеличено)

P2 # Показывает слово "FEEP" (пример из справочной страницы Netpbm на PGM) 24 7150 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 3 3 3 3 0 0 7 7 7 7 0 0 11 11 11 11 0 0 15 15 15 00 3 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 15 0 0 15 00 3 3 3 0 0 0 7 7 7 0 0 0 11 11 11 0 0 0 15 15 15 15 00 3 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 15 0 0 0 00 3 0 0 0 0 0 7 7 7 7 0 0 11 11 11 11 0 0 15 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Пример PPM

Это пример цветного изображения RGB, сохраненного в формате PPM. В конце каждой строки есть символ новой строки.

Изображение (увеличенное)

P33 2255 # Часть выше - это заголовок # "P3" означает, что это цветное изображение RGB в ASCII # "3 2" - ширина и высота изображения в пикселях # "255" - максимальное значение для каждого цвета # часть ниже - данные изображения: триплеты RGB 255 0 0 # красный 0 255 0 # зеленый 0 0 255 # синий 255 255 0 # желтый 255 255 255 # белый 0 0 0 # черный

Двоичный формат P6 того же изображения представляет каждую цветовую составляющую каждого пикселя одним байтом (то есть тремя байтами на пиксель) в следующем порядке: красный, зеленый, затем синий. Файл меньше, но информация о цвете трудна для чтения людьми. Заголовок остается в формате ASCII, а аргументы по-прежнему разделяются пробелом. Информация о двоичном изображении идет после заголовка (который заканчивается пробелом).

Формат PPM не сжимается и, следовательно, требует больше места и пропускной способности, чем сжатый формат. Например, указанный выше 192 × 128 PNG (Переносимая сетевая графика ) изображение имеет размер файла 166 байт. При преобразовании в изображение 192 × 128 PPM размер файла составляет 73 848 байт. Формат PPM обычно является промежуточным форматом, используемым для работы с изображениями перед преобразованием в более эффективный формат, например формат PNG, без какой-либо потери информации на промежуточном этапе.

Изображение, показанное выше, с использованием только 0 или максимальное значение для рред-гповторнобканалы lue также могут быть закодированы как:

P3 # То же изображение с шириной 3 и высотой 2, # с использованием 0 или 1 для каждого цвета (красный, зеленый, синий) 3 2 11 0 0 0 1 0 0 0 11 1 0 1 1 1 0 0 0

Пробел, включая концы строк и строки комментариев, синтаксически эквивалентен одиночному пробелу в заголовках PNM. Для простых форматов P1 ... P3 это также влияет на строки растрового изображения; фактически строки должны быть ограничены 70 символами:

P3 3 2 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0

16-битные расширения

Исходное определение двоичных форматов PGM и PPM (форматы P5 и P6) не допускало битовой глубины более 8 бит. Хотя формат ASCII может поддерживать большую битовую глубину, он увеличивает размер файла и, таким образом, замедляет операции чтения и записи. Соответственно, многие программисты расширили формат, чтобы обеспечить более высокую битовую глубину. Использование более высоких битовых глубин сталкивается с проблемой необходимости выбора порядок байтов файла. Различные реализации не могли договориться о том, какой порядок байтов использовать, и некоторые связывали 16-битный порядок байтов с порядком упаковки пикселей.^[8] В Netpbm, то де-факто стандартная реализация форматов PNM, старший байт стоит первым.^[9]

32-битные расширения

PFM (Portable Floatmap) - это неофициальное четырехбайтовое расширение IEEE 754 с плавающей запятой одинарной точности. ^{[10] [11] [12]} Цветной файл идентифицируется текстом ASCII «PF» в первой строке заголовка и шкалой серого - «Pf». Следующая строка текста ASCII содержит ширину и высоту, разделенные шестнадцатеричным символом пробела 20 и иногда шестнадцатеричным 0A (в результате получается четыре строки). После каждой строки записывается шестнадцатеричный символ пробела 0A, а не комбинация Windows / DOS CR / LF. Третья строка текста ASCII указывает отрицательное число с прямым порядком байтов с плавающей запятой, а положительное число с прямым порядком байтов с плавающей запятой. Абсолютное значение числа указывает диапазон. Таким образом, третья строка, содержащая -1.0, указывает на прямой порядок байтов в диапазоне от нуля до единицы. Нет комментариев. После заголовка файл переходит к числам с плавающей запятой для каждого пикселя, указанного в порядке слева направо, снизу вверх. Некоторые программы предлагают PF4 как дополнительное расширение для формата RGBA. ^[13]

Поддерживается программами Photoshop. ^[14] и GIMP.

Программы

Netpbm содержит более 220 отдельных программ в пакете, большинство из которых имеют в именах «pbm», «pgm», «ppm», «pam» или «pnm». Например, можно использовать памскейл уменьшить изображение на 10%, памкомп накладывать одно изображение поверх другого, pbmtext для создания изображения текста или уменьшения количества цветов в изображении с помощью pnmquant.

Программы разработаны как минимальные строительные блоки, которые можно использовать в различных комбинациях для других целей. Пакет Netpbm может, например, использовать две последовательные программы преобразования, чтобы превратить изображение в формате PBM в .bmp файл:

pgmtoppm "#FFFFFF" somepic.pbm> somepic.ppmppmtobmp somepic.ppm> somepic.bmp

Обычно это делается как трубопровод, чтобы сэкономить время выполнения и избежать временного somepic.ppm файл вокруг:

pgmtoppm "#FFFFFF" somepic.pbm | ppmtobmp> somepic.bmp

Программы Netpbm часто используются как промежуточные звенья для преобразования малоизвестных форматов. Например, может не быть инструмента для преобразования дампа окна X11 (XWD формат) прямо на Macintosh ИЗОБРАЖЕНИЕ файл, но это можно сделать, запустив xwdtopnm, тогда ppmtopict. (Инструменты, которые говорят, что они выводят вывод PNM, либо PBM, PGM или PPM. Инструменты, импортирующие PNM, будут читать любой из трех форматов.) В качестве более сложного примера инструменты Netpbm могут преобразовывать 48 × 48 XBM к Иконка и в конце концов X-Face.^[15]

История

Формат PBM (черно-белый) был изобретен Джефом Посканцером в середине 1980-х годов. В то время не существовало стандартного надежного способа отправки двоичных файлов по электронной почте и попыток отправить что-либо, кроме 7-битных. ASCII в электронной почте часто приводил к повреждение данных. PBM был разработан, чтобы изображения можно было отправлять по электронной почте без повреждения. Poskanzer выпустил предшественника Netpbm под названием Pbmplus в 1988 г. К концу 1988 г. компания Poskanzer разработала форматы PGM (оттенки серого) и PPM (цвет) и выпустила их вместе с Pbmplus.

Последний выпуск Pbmplus состоялся 10 декабря 1991 года. Poskanzer больше не выпускал обновлений, и в 1993 году вместо него был разработан Netpbm. Сначала это был не что иное, как переименованный выпуск Pbmplus, но обновления продолжали происходить до 1995 года, когда от пакета снова отказались. В 1999 году пакет Netpbm был поднят его нынешним сопровождающим Брайаном Хендерсоном.

В 2000 году к форматам файлов библиотеки Netpbm был добавлен PAM, позволяющий использовать альфа-канал.^[16]

Название Netpbm произошло от разработчиков программы, которые работали над Интернет, что было примечательно в то время; то NetBSD операционная система и NetHack игра получила свои названия аналогично. (В отличие от более поздних, более распространенных Переносимая сетевая графика (PNG), "сеть" в имени фактически не относится к самому изображению, которое оптимизируется для передачи по сети.)

Графический формат PAM

Портативная произвольная карта (PAM) является расширением более старого двоичного файла P4 ... P6 графические форматы. PAM обобщает все функции PBM, PGM и PPM и предусматривает расширения. PAM определяет два новых атрибута; глубина и кортеж тип:

1. В глубина Атрибут определяет количество каналов в изображении, например 1 для изображений в оттенках серого и 3 для изображений RGB.
2. В тип кортежа Атрибут определяет, какой тип изображения представляет файл PAM, что позволяет ему использовать старые форматы Netpbm, а также расширять его для новых целей, например, прозрачность.

PAM поддерживается XnView и FFmpeg.^[18][19] Как указано в TUPLTYPE необязательно; однако FFmpeg требует этого.

Отличия от старых форматов

Заголовок для формата файла PAM начинается с P7 и (в отличие от других форматов) заканчивается явным закрытием: ENDHDR. Концы строк в заголовке PAM имеют значение; для PNM концы строк - пробелы.

Нет простого (читабельного, ASCII -based) версия PAM. Файлы PAM всегда бинарные, и пытается использовать переключатель -простой с программами Netpbm, которые производят вывод PAM, выдает сообщение об ошибке.

Для черно-белой версии PAM (глубина 1, тип кортежа BLACKANDWHITE), соответствующей PBM, PAM использует один байт на пиксель вместо использования PBM одного бита на пиксель (упаковка восьми пикселей в один байт). Кроме того, значение 1 в таком изображении PAM обозначает белый («свет включен»), в отличие от черного в PBM («чернила включены»).

Прозрачность

Все основные типы кортежей (BLACKANDWHITE, GRAYSCALE и RGB) имеют вариант с канал непрозрачности. Тип кортежа создается путем добавления суффикса «_ALPHA» к базовому типу кортежа.

Например, изображение с кортежем типа GRAYSCALE эквивалентно PGM (переносимая карта серого). GRAYSCALE_ALPHA с прозрачностью невозможно напрямую использовать в PGM. Спецификация разрешает MAXVAL 1 для GRAYSCALE, но это будет иметь тот же эффект, что и BLACKANDWHITE.

An пример в BMP статья показывает RGBA изображение с 4 × 2 = 8 синими, зелеными, красными и белыми пикселями; полупрозрачный (0x7F) в первом нижнем ряду, непрозрачный (0xFF) во втором верхнем ряду; шестнадцатеричный. FF00007F 00FF007F 0000FF7F FFFFFF7F FF0000FF 00FF00FF 0000FFFF FFFFFFFF в BGRA порядок. Для PAM это растровое изображение должно быть указано в RGBA порядок, меняя местами 1-й и 3-й байт в каждом пикселе. Строки BMP обычно располагаются снизу вверх, для строк PAM и PNM - сверху вниз (т.е. для этого примера 0000FFFF 00FF00FF FF0000FF FFFFFFFF 0000FF7F 00FF007F FF00007F FFFFFF7F). Заголовок PAM для этого примера может быть:

P7WIDTH 4HEIGHT 2DEPTH 4MAXVAL 255TUPLTYPE RGB_ALPHAENDHDR

Расширения

Механизм кортежного типа PAM допускает множество расширений. Теоретически PAM можно расширить для представления цветовых моделей, таких как CMYK.

Формат даже не ограничивается графикой, его определение позволяет использовать его для произвольных трехмерных матриц целых чисел без знака. Некоторые программы пакета Netpbm, например Pamsummcol, функционируют как грубые матричные арифметические процессоры и используют формат PAM таким образом.

Смотрите также

• Графическая библиотека GD
• ГрафикаMagick
• ImageMagick
• Список команд Unix
• X PixMap (сравнение PBM и XPM)

использованная литература

внешние ссылки

• Официальный веб-сайт
• pfm: формат файла графического изображения PFM в понимании Netpbm
• Примеры файлов ppm в различных форматах