TIFF — формат файла изображения

Что такое файл TIFF?

TIFF или TIF, Tagged Image File Format, представляет собой растровые изображения, которые предназначены для использования на различных устройствах, соответствующих этому стандарту формата файлов. Он способен описывать двухуровневые данные, данные в оттенках серого, цвета палитры и полноцветные изображения в нескольких цветовых пространствах. Он поддерживает схемы сжатия с потерями, а также без потерь, чтобы выбирать между пространством и временем для приложений, использующих формат. Формат не зависит от машины и свободен от ограничений, таких как процессор, операционная система или файловые системы.

Краткая история формата файлов TIFF

Формат файлов TIFF был первоначально создан Aldus Corporation осенью 1986 года после серии встреч с различными производителями сканеров и разработчиками программного обеспечения. Основная цель формата файла TIFF заключалась в том, чтобы предоставить общий формат файла отсканированного изображения для всех поставщиков настольных сканеров. Начиная с поддержки только двоичного формата изображения, формат со временем превратился в поддержку изображений в градациях серого и цветных изображений. Первоначальная версия спецификаций формата файла TIFF может быть обозначена как Reivision 3.0, так как было два более ранних черновых выпуска. Основная редакция 5.0 была опубликована в 1988, в котором добавлена ​​поддержка цветовых изображений палитры и сжатия LZW. Версия 6.0 форматов файлов TIFF была опубликована в 1992 году после этого. В 1994 году Adobe Systems приобрела Aldus, и теперь спецификации доступны и поддерживаются Adobe Systems.

Спецификации формата файла TIFF

Формат файла TIFF является расширяемым и претерпел несколько изменений, что позволяет включать неограниченное количество частной или специальной информации. Файл TIFF начинается с 8-байтового заголовка, где байты — это числа от 0 до N. Максимально возможный файл TIFF имеет длину 2**32 байта. Файл начинается с 8-байтового заголовка файла изображения, который указывает непосредственно на файл изображения (IFD). IFD содержит информацию об изображении, а также указатели на фактические данные изображения.

8-байтовый заголовок файла TIFF содержит следующую информацию:

Байты 0–1: Порядок байтов, используемый в файле. Допустимые значения: «II» (4949.H) «MM» (4D4D.H).

В формате «II» порядок байтов всегда от младшего байта к старшему байту как для 16-битных, так и для 32-битных целых чисел. Это называется порядком байтов с прямым порядком байтов. В формате «MM» порядок байтов всегда от старшего к младшему как для 16-битных, так и для 32-битных целых чисел. Это называется порядком байтов с прямым порядком байтов.

Байты 2–3: Произвольный, но тщательно выбранный номер (42), который дополнительно идентифицирует файл как файл TIFF. Порядок байтов зависит от значения байтов 0–1.

Байты 4–7:   Смещение (в байтах) первого IFD. Каталог может находиться в любом месте файла после заголовка, но должен начинаться на границе слова. В частности, каталог файлов изображений может следовать за данными изображения, которые он описывает. Читатели должны следовать указателям, куда бы они ни вели. Термин «байтовое смещение» всегда используется в этом документе для обозначения положения относительно начала файла TIFF. Первый байт файла имеет смещение 0,9.0005

Каталог файла изображения

IFD содержит информацию об изображении, а также указатели на фактические данные изображения. последовательность 12-байтовых записей полей, за которой следует 4-байтовое смещение следующего IFD (или 0, если его нет). В файле TIFF должен быть как минимум 1 IFD, и каждый IFD должен иметь хотя бы одну запись.

Запись IFD

Каждая 12-байтовая запись IFD имеет следующий формат.

Bytes	Description
0-1	The Tag that identifies the field
2-3 ​​	The field type
4-7	Count of the указанный тип
8-11	Смещение значения, смещение файла (в байтах) значения для поля. Ожидается, что значение начинается на границе слова; соответствующее смещение значения, таким образом, будет четным числом. Это смещение файла может указывать в любом месте файла, даже после данных изображения 9.0050

Поле TIFF представляет собой логический объект, состоящий из тега TIFF и его значения. Эта логическая концепция реализована как запись IFD, плюс фактическое значение, если оно не помещается в часть значения/смещения, последние 4 байта записи IFD. Термины «поле TIFF» и «запись IFD» взаимозаменяемы в большинстве контекстов.

Базовый формат TIFF

Базовый формат TIFF — это ядро ​​TIFF, основные элементы, которые все основные разработчики TIFF должны поддерживать в своих продуктах. Соответствие формату TIFF зависит от соблюдения базовых требований TIFF. Эти требования хорошо документированы в документе спецификаций 6.0.

Несколько изображений в файле

В файле TIFF может быть более одного IFD. Каждый IFD определяет подфайл. Одним из возможных вариантов использования подфайлов является описание связанных изображений, таких как страницы факсимильного сообщения. Базовый считыватель TIFF не требуется для чтения каких-либо IFD, кроме первого.

Типы изображений

Базовый TIFF Изображение имеет следующие типы:

Двухуровневое: Двухуровневое изображение содержит два цвета — черный и белый. TIFF позволяет приложению записывать двухуровневые данные в формате «белое — ноль» или «черное — ноль». Поле, которое записывает эту информацию, называется Фотометрическая интерпретация .

• Полноцветный RGB

Фотометрическая интерпретация двухуровневых изображений:

Тег = 262 (106.H)
Тип = КОРОТКИЙ
Значения

Значение	Описание
0	Для двухуровневых и полутоновых изображений: 0 отображается как белый. Максимальное значение отображается черным цветом. Это нормальное значение для Compression#2
1	BlackIsZero. Для двухуровневых изображений и изображений в градациях серого: 0 отображается как черный. Максимальное значение отображается белым цветом. Если это значение указано для сжатия № 2, изображение должно отображаться и печататься в перевернутом виде.

Оттенки серого:  Изображения в оттенках серого представляют собой обобщение двухуровневых изображений. Двухуровневые изображения могут хранить только данные черно-белого изображения, но изображения в градациях серого также могут хранить оттенки серого. Для описания таких изображений необходимо добавить или изменить следующие поля. Другие обязательные поля такие же, как и для двухуровневых изображений. Для изображений в градациях серого используйте Compression # 1 или 32773 (PackBits). В Baseline TIFF изображения в градациях серого могут храниться как несжатые данные или сжиматься с помощью алгоритма PackBits.

Информация BitsPerSample для изображений в градациях серого выглядит следующим образом:

Тег = 258 (102.H)
Type = SHORT

Количество битов на компонент. Допустимые значения для изображений в градациях серого Baseline TIFF: 4 и 8, что позволяет использовать 16 или 256 различных оттенков серого.

Цветовая палитра:  Изображения с цветовой палитрой аналогичны изображениям в градациях серого. У них по-прежнему есть один компонент на пиксель, но значение компонента используется в качестве индекса в полной таблице поиска RGB. Для описания таких изображений необходимо добавить или изменить следующие поля. Остальные обязательные поля такие же, как и для изображений в градациях серого.
Информация PhotometricInterpretation для изображения Palette-Color выглядит следующим образом:

Фотометрическая интерпретация = 3 (цветовая палитра).
ColorMapTag = 320 (140.H)
Тип = КОРОТКИЙ
N = 3 * (2 BitsPerSample)

Это поле определяет цветовую карту Red-Green-Blue (часто называемую таблицей поиска) для цветовых изображений палитры. В изображении с цветовой палитрой значение пикселя используется для индексации в таблице преобразования RGB. Например, пиксель цвета палитры, имеющий значение 0, будет отображаться в соответствии с 0-м триплетом «Красный, Зеленый, Синий». В ColorMap черный цвет представлен 0,0,0, а белый — 65535, 65535, 65535.

Полноцветный RGB: В изображении RGB каждый пиксель состоит из трех компонентов: красного, зеленого и синего. Отсутствует ColorMap. Для описания RGB-изображения необходимо добавить или изменить следующие поля и значения. Другие обязательные поля такие же, как и для изображений с цветовой палитрой.

BitsPerSample = 8,8,8. Каждый компонент имеет глубину 8 бит в изображении Baseline TIFF RGB.

PhotometricInterpretation = 2 (RGB) и нет ColorMap.

Тег = 277 (115.H)
Тип = КОРОТКИЙ
Количество компонентов на пиксель. Это число равно 3 для изображений RGB, если нет дополнительных выборок.

Ссылки

• Формат файла TIFF — Википедия

TIFF: формат файла изображения с тегами

TIFF (формат файла изображения с тегами) — это популярный формат для хранения данных растрового изображения, указанный в TIFF версии 6. 0 от Adobe Systems. Дополнительную информацию о формате файлов TIFF можно найти на сайте Sustainability of Digital Formats в Библиотеке Конгресса.

В настоящее время Лаборатория сохранения фотоизображений, микрофильмов и текстов использует формат файлов TIFF как для основных файлов сохранения, так и для большинства основных файлов репродукций. Файловый формат TIFF — это стабильный, хорошо задокументированный, широко распространенный несжатый файловый формат, широко используемый для мастер-файлов в сообществе цифровых изображений.

Файлы TIFF NARA идентифицируются как PUID fmt/353 в базе данных PRONOM.

Хотя TIFF является официальным полным именем формата файла (формат файла изображения с тегами), трехсимвольное расширение имени файла — TIF. Мы использовали здесь трехсимвольное имя файла в соответствии с тем, как формат файла чаще всего выражается в виде расширения имени файла.

Для получения дополнительной технической информации о файлах TIFF см. технический документ.