प्रोग्रेसिव ग्राफ़िक्स फ़ाइल

PGF

Filename extension	.pgf
Magic number	504746h (ASCII PGF)
Developed by	xeraina GmbH
Initial release	2000 (2000)
Latest release	7.21.7 2021 (2021)
Type of format	wavelet-based bitmapped image format
Extended from	JPEG, PNG
Open format?	LGPLv2

पीजीएफ (प्रोग्रेसिव ग्राफ़िक्स फ़ाइल) एक छोटा लहर -आधारित रेखापुंज ग्राफिक्स ग्राफ़िक्स फ़ाइल स्वरूप है जो दोषरहित डेटा संपीड़न और हानिपूर्ण डेटा संपीड़न को नियोजित करता है। पीजीएफ को जेपीईजी प्रारूप में सुधार करने और बदलने के लिए बनाया गया था। इसे JPEG 2000 के साथ ही विकसित किया गया था, लेकिन डेटा संपीड़न अनुपात की तुलना में गति पर ध्यान केंद्रित किया गया था।

पीजीएफ अधिक एन्कोडिंग/डिकोडिंग समय लिए बिना और मूल असतत कोसाइन ट्रांसफॉर्म-आधारित जेपीईजी मानक की विशेषता ब्लॉकी और धुंधली संपीड़न आर्टिफैक्ट उत्पन्न किए बिना उच्च संपीड़न अनुपात पर काम कर सकता है। यह अधिक परिष्कृत प्रगतिशील डाउनलोड की भी अनुमति देता है।

रंग मॉडल

पीजीएफ विभिन्न प्रकार के रंग मॉडलों का समर्थन करता है:

• 1, 8, 16, या 31 बिट प्रति पिक्सेल के साथ ग्रेस्केल
• 256 के पैलेट आकार के साथ अनुक्रमित रंग
• 12, 16 (लाल: 5 बिट्स, हरा: 6 बिट्स, नीला: 5 बिट्स), 24, या 48 बिट्स प्रति पिक्सेल के साथ आरजीबी रंग मॉडल रंग छवि
• RGBA कलर स्पेस कलर इमेज 32 बिट प्रति पिक्सेल के साथ
• लैब रंग स्थान |एल*ए*बी कलर इमेज 24 या 48 बिट्स प्रति पिक्सेल के साथ
• सीएमवाईके रंग मॉडल रंग छवि 32 या 64 बिट प्रति पिक्सेल के साथ

तकनीकी चर्चा

पीजीएफ स्केलेबिलिटी जैसी सुविधाओं को जोड़ने या सुधारने के मुकाबले जेपीईजी की तुलना में बेहतर संपीड़न गुणवत्ता प्राप्त करने का दावा करता है। इसका संपीड़न प्रदर्शन मूल JPEG मानक के समान है। पीजीएफ में बहुत कम और बहुत उच्च संपीड़न दर (दोषरहित संपीड़न सहित) भी समर्थित हैं। प्रभावी बिट दर की एक बहुत बड़ी श्रृंखला को संभालने की डिज़ाइन की क्षमता पीजीएफ की खूबियों में से एक है। उदाहरण के लिए, किसी चित्र के लिए बिट्स की संख्या को एक निश्चित मात्रा से कम करने के लिए, पहले JPEG मानक के साथ करने की सलाह दी जाने वाली बात यह है कि इसे एन्कोड करने से पहले इनपुट छवि के रिज़ॉल्यूशन को कम करें - ऐसा कुछ जो उस उद्देश्य के लिए आमतौर पर आवश्यक नहीं है जब इसके वेवलेट स्केलेबिलिटी गुणों के कारण पीजीएफ का उपयोग करना।

पीजीएफ प्रक्रिया श्रृंखला में निम्नलिखित चार चरण होते हैं:

1. रंग स्थान परिवर्तन (रंगीन छवियों के मामले में)
2. असतत तरंगिका परिवर्तन
3. परिमाणीकरण (छवि प्रसंस्करण) (हानिपूर्ण डेटा संपीड़न के मामले में)
4. पदानुक्रमित बिट विमान रन-लेंथ एन्कोडिंग

रंग घटक परिवर्तन

प्रारंभ में, छवियों को आरजीबी रंग स्थान से दूसरे रंग स्थान में बदलना पड़ता है, जिससे तीन घटक अलग-अलग संभाले जाते हैं। पीजीएफ पूरी तरह से प्रतिवर्ती संशोधित YUV रंग परिवर्तन का उपयोग करता है। परिवर्तन मैट्रिक्स हैं:

${\begin{bmatrix}Y_{r}\\U_{r}\\V_{r}\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}{\frac {1}{4}}&{\frac {1}{2}}&{\frac {1}{4}}\\1&-1&0\\0&-1&1\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}};\qquad \qquad {\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1&{\frac {3}{4}}&-{\frac {1}{4}}\\1&-{\frac {1}{4}}&-{\frac {1}{4}}\\1&-{\frac {1}{4}}&{\frac {3}{4}}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}Y_{r}\\U_{r}\\V_{r}\end{bmatrix}}$

क्रोमिनेंस घटकों का रिज़ॉल्यूशन कम किया जा सकता है, लेकिन जरूरी नहीं है।

तरंगिका परिवर्तन

फिर रंग घटकों को तरंगिका द्वारा मनमाने ढंग से गहराई में बदल दिया जाता है। JPEG 1992 के विपरीत, जो 8x8 ब्लॉक-आकार के असतत कोसाइन ट्रांसफ़ॉर्म का उपयोग करता है, PGF एक प्रतिवर्ती वेवलेट ट्रांसफ़ॉर्म का उपयोग करता है: बायोरथोगोनल कोहेन-डौबेचिस-फ़्यूव्यू वेवलेट 5/3 वेवलेट ट्रांसफ़ॉर्म का एक गोल संस्करण। यह वेवलेट फ़िल्टर बैंक बिल्कुल JPEG 2000 में प्रयुक्त प्रतिवर्ती वेवलेट के समान है। यह केवल पूर्णांक गुणांक का उपयोग करता है, इसलिए आउटपुट को राउंडिंग (परिमाणीकरण) की आवश्यकता नहीं होती है और इसलिए यह किसी भी परिमाणीकरण शोर का परिचय नहीं देता है।

परिमाणीकरण

तरंगिका परिवर्तन के बाद, गुणवत्ता की हानि की कीमत पर, गुणांकों को प्रदर्शित करने के लिए बिट्स की मात्रा को कम करने के लिए स्केलर-क्वांटिज़ेशन (छवि प्रसंस्करण) किया जाता है। आउटपुट पूर्णांक संख्याओं का एक सेट है जिसे बिट-दर-बिट एन्कोड किया जाना है। अंतिम गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए जिस पैरामीटर को बदला जा सकता है वह परिमाणीकरण चरण है: कदम जितना बड़ा होगा, संपीड़न और गुणवत्ता का नुकसान उतना ही अधिक होगा। 1 के बराबर परिमाणीकरण चरण के साथ, कोई परिमाणीकरण नहीं किया जाता है (इसका उपयोग दोषरहित संपीड़न में किया जाता है)। जेपीईजी 2000 के विपरीत, पीजीएफ केवल दो की शक्तियों का उपयोग करता है, इसलिए पैरामीटर मान i 2 के परिमाणीकरण चरण का प्रतिनिधित्व करता है^मैं. केवल दो की शक्तियों का उपयोग करने से पूर्णांक गुणन और विभाजन संचालन की कोई आवश्यकता नहीं होती है।

कोडिंग

पिछली प्रक्रिया का परिणाम उप-बैंडों का एक संग्रह है जो कई सन्निकटन पैमानों का प्रतिनिधित्व करता है। एक उप-बैंड गुणांकों का एक सेट है - पूर्णांक जो एक निश्चित आवृत्ति रेंज के साथ-साथ छवि के एक स्थानिक क्षेत्र से जुड़े छवि के पहलुओं का प्रतिनिधित्व करता है।

परिमाणित उप-बैंड को वेवलेट डोमेन में ब्लॉक, आयताकार क्षेत्रों में विभाजित किया गया है। उन्हें आम तौर पर इस तरह से चुना जाता है कि उप-बैंड में उनके भीतर के गुणांक (पुनर्निर्मित) छवि डोमेन में लगभग स्थानिक ब्लॉक बनाते हैं और एक निश्चित आकार के मैक्रोब्लॉक में एकत्र किए जाते हैं।

एनकोडर को मैक्रोब्लॉक के सभी परिमाणित गुणांकों के बिट्स को एनकोड करना होता है, जो सबसे महत्वपूर्ण बिट्स से शुरू होता है और कम महत्वपूर्ण बिट्स तक आगे बढ़ता है। इस एन्कोडिंग प्रक्रिया में, मैक्रोब्लॉक का प्रत्येक बिट-प्लेन दो तथाकथित कोडिंग पासों में एन्कोड किया जाता है, पहले महत्वपूर्ण गुणांक के बिट एन्कोडिंग, फिर महत्वपूर्ण गुणांक के शोधन बिट्स। स्पष्ट रूप से, दोषरहित मोड में सभी बिट-प्लेन को एनकोड करना होगा, और किसी भी बिट-प्लेन को गिराया नहीं जा सकता है।

केवल महत्वपूर्ण गुणांकों को एक अनुकूली रन-लेंथ एन्कोडिंग|रन-लेंथ/राइस (आरएलआर) कोडर के साथ संपीड़ित किया जाता है, क्योंकि उनमें शून्य के लंबे रन होते हैं। पैरामीटर k (शून्य के एक रन की लघुगणकीय लंबाई) के साथ RLR कोडर को ऑर्डर 2 के प्राथमिक गोलोम्ब कोड के रूप में भी जाना जाता है।^क.

अन्य फ़ाइल स्वरूपों के साथ तुलना

• JPEG 2000 प्राकृतिक छवियों को संभालने में थोड़ा अधिक स्थान-कुशल है। समान संपीड़न अनुपात के लिए पीएसएनआर पीजीएफ के पीएसएनआर से औसतन 3% बेहतर है। इसमें संपीड़न अनुपात में एक छोटा सा लाभ है लेकिन एन्कोडिंग और डिकोडिंग समय लंबा है।* पोर्टेबल नेटवर्क ग्राफ़िक्स (पोर्टेबल नेटवर्क ग्राफ़िक्स) एक ही रंग के कई पिक्सेल वाली छवियों को संभालने में अधिक स्थान-कुशल है।

सामान्य जेपीईजी मानक की तुलना में पीजीएफ के कई स्वयं-घोषित फायदे हैं:* बेहतर संपीड़न प्रदर्शन: समान संपीड़न अनुपात के लिए छवि गुणवत्ता (पीक सिग्नल-टू-शोर अनुपात में मापी गई) जेपीईजी के पीएसएनआर से औसतन 3% बेहतर है। कम बिट दर पर (उदाहरण के लिए ग्रे-स्केल छवियों के लिए 0.25 बिट/पिक्सेल से कम), जेपीईजी के कुछ मोड पर पीजीएफ का अधिक महत्वपूर्ण लाभ है: कलाकृतियां कम दिखाई देती हैं और लगभग कोई अवरोध नहीं होता है। जेपीईजी पर संपीड़न लाभ को असतत तरंगिका परिवर्तन के उपयोग के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।

• एकाधिक रिज़ॉल्यूशन प्रतिनिधित्व: पीजीएफ कई छवि घटकों का निर्बाध संपीड़न प्रदान करता है, जिसमें प्रत्येक घटक प्रति घटक नमूना 1 से 31 बिट तक होता है। इस सुविधा के साथ अलग से संग्रहीत पूर्वावलोकन छवियों (थंबनेल) की कोई आवश्यकता नहीं है।
• रिज़ॉल्यूशन सटीकता द्वारा प्रगतिशील संचरण, जिसे आमतौर पर प्रगतिशील डिकोडिंग के रूप में जाना जाता है: पीजीएफ कुशल कोड-स्ट्रीम संगठन प्रदान करता है जो रिज़ॉल्यूशन द्वारा प्रगतिशील होते हैं। इस तरह, पूरी फ़ाइल का एक छोटा हिस्सा प्राप्त होने के बाद, अंतिम तस्वीर की कम गुणवत्ता देखना संभव है, स्रोत से अधिक डेटा प्राप्त करके गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है।
• दोषरहित और हानिपूर्ण संपीड़न: पीजीएफ एकल संपीड़न वास्तुकला में दोषरहित और हानिपूर्ण संपीड़न दोनों प्रदान करता है। हानिपूर्ण और दोषरहित दोनों संपीड़न एक प्रतिवर्ती (पूर्णांक) तरंगिका परिवर्तन के उपयोग द्वारा प्रदान किए जाते हैं।
• साइड चैनल स्थानिक जानकारी: पारदर्शिता और अल्फा विमान पूरी तरह से समर्थित हैं
• आरओआई निष्कर्षण: संस्करण 5 के बाद से, पीजीएफ पूरी छवि को डिकोड किए बिना रुचि के क्षेत्रों (रुचि के क्षेत्र) के निष्कर्षण का समर्थन करता है।

उपलब्ध सॉफ़्टवेयर

लेखक ने जीएनयू लेसर जनरल पब्लिक लाइसेंस संस्करण 2.0 के तहत sourceforge के माध्यम से libPGF प्रकाशित किया।ज़ेरैना एक मुफ़्त Win32 कंसोल एनकोडर और डिकोडर और 32 बिट और 64 बिट विंडोज़ प्लेटफ़ॉर्म के लिए विंडोज़ इमेजिंग घटक पर आधारित पीजीएफ व्यूअर प्रदान करता है। फ़ाइल एक्सप्लोरर सहित अन्य WIC एप्लिकेशन इस व्यूअर को स्थापित करने के बाद पीजीएफ छवियों को प्रदर्शित करने में सक्षम हैं। कैमरे के लिए एक लोकप्रिय ओपन-सोर्स इमेज एडिटिंग और कैटलॉगिंग सॉफ्टवेयर है जो अपने थंबनेल के लिए libPGF का उपयोग करता है। यह प्रत्येक थंबनेल के एक संस्करण को संग्रहीत करने के लिए पीजीएफ छवियों की प्रगतिशील डिकोडिंग सुविधा का उपयोग करता है, जिसे बाद में बिना किसी नुकसान के विभिन्न रिज़ॉल्यूशन में डिकोड किया जा सकता है, इस प्रकार उपयोगकर्ताओं को थंबनेल के आकार को फिर से पुनर्गणना किए बिना गतिशील रूप से बदलने की अनुमति मिलती है।

यह भी देखें

• ग्राफिक्स फ़ाइल स्वरूपों की तुलना
• संबंधित ग्राफ़िक्स फ़ाइल स्वरूप: ECW (फ़ाइल स्वरूप), JPEG, JPEG 2000, JPEG XR
• छवि फ़ाइल स्वरूप
• छवि संपीड़न

फ़ाइल एक्सटेंशन

फाइल एक्सटेंशन .pgf और तीन अक्षर का संक्षिप्त नाम पीजीएफ (बहुविकल्पी) का उपयोग असंबंधित उद्देश्यों के लिए भी किया जाता है:

• एडोब इलस्ट्रेटर कलाकृति ने संलग्न पोस्ट स्क्रिप्ट से पहले एक प्रगतिशील ग्राफिक्स प्रारूप का उपयोग किया था।
• PGF/TikZ, सोर्सफोर्ज प्रोजेक्ट PGF में पोर्टेबल ग्राफ़िक्स फॉर्मेट का उपयोग करता है।
• XnView और Konvertor सहयोगी फ़ाइल एक्सटेंशन .pgf पोर्टफोलियो ग्राफ़िक्स के साथ.