Format pliku FLIF
Czym jest plik FLIF?
FLIF (Free Lossless Image Format) to bezstratny format obrazu, który wykorzystuje rozszerzenie .flif dla swoich plików. FLIF twierdzi, że przewyższa PNG, bezstratny WebP, bezstratny BPG i bezstratny JPEG 2000 pod względem współczynnika kompresji. FLIF wykorzystuje progresywny przeplot, dzięki czemu każde częściowe pobranie obrazu może zostać użyte jako kodowanie stratne dla całego obrazu.
Krótka historia
FLIF został ogłoszony we wrześniu 2015 r., A wersja alfa została wydana w październiku 2015 r. We wrześniu 2016 r. Została wydana pierwsza stabilna wersja FLIF.
Projekt FLIF
FLIF wykorzystuje wariant CABAC (kontekstowe adaptacyjne binarne kodowanie arytmetyczne), MANIAC (Meta-adaptacyjne kodowanie arytmetyczne bliskie zeru całkowitemu) do kompresji. MANIAC to algorytm kodowania entropijnego opracowany przez Jona Sneyersa i Pietera Wuille’a. W MANIAC konteksty to węzły drzew decyzyjnych, które są uczone dynamicznie w czasie kodowania. To sprawia, że model kontekstu jest bardziej specyficzny dla obrazu i skutkuje lepszą kompresją. FLIF ma następujące funkcje:
- Obsługuje bezstratną kompresję
- Obsługuje kompresję stratną z przetwarzaniem wstępnym enkodera
- Obsługuje skalę szarości, RGB i RGBA
- Obsługuje głębię kolorów od 1 do 16 bitów na kanał
- Obsługuje pliki z przeplotem i bez przeplotu
- Obsługuje progresywne dekodowanie częściowo pobranych plików
- Obsługuje animacje
- Obsługuje osadzone profile kolorów ICC, metadane Exif i XMP
- Ma ograniczoną obsługę kompresji plików Camera Raw (RGGB)
Format pliku FLIF
Plik FLIF składa się z następujących czterech części:
Główny nagłówek
Główny nagłówek zawiera główne metadane, w tym szerokość, wysokość, głębię kolorów, liczbę klatek.
| Typ | Wartość | Opis |
|---|---|---|
| 4 bajty | “FLIF” | Magia |
| 4 bity | 3 = ni nadal; 4 = nadal; 5 = brak animacji; 6 = i anim | Przeplot, animacja |
| 4 bity | 1 = Skala szarości; 3 = RGB; 4 = RGBA | Liczba kanałów (nb_kanałów) |
| 1 bajt | ‘0’,‘1’,‘2’ (‘0’=custom) | Bajty na kanał (Bpc) |
| wariant | szerokość-1 | szerokość |
| wariant | wysokość-1 | wysokość |
| varint | nb_frames-2 (tylko w przypadku animacji) | Liczba klatek (nb_frames) |
Fragmenty metadanych
Ta część zawiera metadane inne niż piksele, takie jak metadane Exif/XMP, profil kolorów ICC itp., które są zakodowane przy użyciu kompresji DEFLATE. Te kawałki są definiowane podobnie do kawałków PNG, z tą różnicą, że rozmiar uchwytu jest zakodowany ze zmienną liczbą bajtów. Nazwy fragmentów mogą składać się z 4 liter (4 bajtów) lub wartości mniejszej niż 32, co wskazuje na nieopcjonalny fragment.
Poniżej znajduje się przykład opcjonalnych uchwytów:
| Nazwa fragmentu | Opis | Zawartość (po dekompresji DEFLATE) |
|---|---|---|
| iCCP | profil kolorów ICC | surowe dane profilu kolorów ICC |
| eXif | Metadane Exif | Nagłówek “Exif\0\0”, po którym następuje nagłówek TIFF i dane EXIF |
| eXmp | Metadane XMP | XMP zawarte w xpakiecie tylko do odczytu bez dopełnienia |
Konwencja nazewnictwa
- Pierwsza litera: Duże litery są używane w przypadku fragmentów krytycznych, a małe w przypadku porcji niekrytycznych.
- Druga litera: Wielkie litery są używane dla fragmentów publicznych, a małe dla fragmentów prywatnych
- Trzecia litera: Wielkie litery są używane w przypadku uchwytów, które są potrzebne do prawidłowego wyświetlenia obrazu, a małe litery nie są ważne do wyświetlenia obrazu.
- Czwarta litera: Wielka litera jest używana w przypadku uchwytów, które można bezpiecznie kopiować na ślepo. Uchwyty z małymi literami zależą od danych obrazu.
Drugi nagłówek
Zawiera informacje dotyczące rzeczywistego kodowania pikseli.
| Typ | Opis | Warunek | Wartość domyślna |
|---|---|---|---|
| 1 bajt | Bajt NUL (0x00), nazwa fragmentu strumienia bitów FLIF16 | ||
| uni_int(1,16) | Bity na piksel kanałów | Bpc == ‘0’: powtórz(nb_channels) | 8 if Bpc == ‘1’, 16 if Bpc == ‘2’ |
| uni_int(0,1) | Flaga: alpha_zero | nb_channels > 3 | 0 |
| uni_int(0,100) | Liczba pętli | nb_frames > 1 | |
| uni_int(0,60_000) | Opóźnienie ramki w ms | nb_frames > 1: repeat(nb_frames) | |
| uni_int(0,1) | Flaga: has_custom_cutoff_and_alpha | ||
| uni_int(1,128) | odcięcie | ma_niestandardowe_odcięcie_i_alfa | 2 |
| uni_int(2,128) | dzielnik alfa | has_custom_cutoff_and_alpha | 19 |
| uni_int(0,1) | Flaga: ma_custom_bitchance | has_custom_cutoff_and_alpha | 0 |
| ? | Suka | ma_custom_bitchance | |
| zmienna | Transformacje (patrz poniżej) | ||
| uni_int(1) = 0 | Bit wskaźnika: zrobione z transformacjami | ||
| uni_int(0,2) | Predyktor niewidocznych pikseli | alpha_zero && przeplot && zakres alfa obejmuje zero |
Kanały
| Numer kanału | Opis |
|---|---|
| 0 | Czerwony lub Szary |
| 1 | Zielony |
| 2 | Niebieski |
| 3 | Alfa |
Transformacje
| Typ | Opis |
|---|---|
| uni_int(1) = 1 | Bit wskaźnika: jeszcze nie zrobione |
| uni_int(0,13) | Identyfikator transformacji |
| zmienna | Dane transformacji (w zależności od transformacji) |
Transformacja służy do modyfikowania danych pikseli w celu lepszej kompresji i śledzenia faktycznie występujących wartości pikseli.
Dane pikseli
Ta część zawiera rzeczywiste dane pikseli zakodowane przy użyciu kodowania entropijnego MANIAC. Piksele mogą być kodowane przy użyciu kodowania z przeplotem lub bez przeplotu.
Metoda z przeplotem
W tej metodzie definiowane są poziomy powiększenia. Zoomlevel 0 jest używany dla pełnego obrazu, zoomlevel 1 jest używany dla wszystkich parzystych wierszy, zoomlevel 2 jest używany dla wszystkich parzystych kolumn na poziomie zoom 1. Innymi słowy, każdy parzysty poziom zoomu 2k jest próbkowaną w dół wersją obraz w skali 1:2^k. Poziomy powiększenia są kodowane od najwyższego do najniższego.
Metoda bez przeplotu
W tej metodzie kodowanie drzew MANIAC rozpoczyna się natychmiast po kodowaniu pikseli.