type_Document_Title




1.6 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΛΟΓΩΝ ΤΩΝ ΑΡΧΕΙΩΝ TIFF





Ενας κατάλογος στα  αρχεία TIFF αποτελείται από  τρία μέρη, όπως

φαίνεται στο σχήμα  1.5. Τα  δύο  πρώτα BYTE, σε έναν  κατάλογο,

περιλαμβάνουν ένα  μετρητή ετικετών.  Αυτός ο  μετρητής περιέχει

τον  αριθμό   των  ετικέτων  που  εμφανίζονται   στον  κατάλογο.

Ακολουθούν οι ετικέτες  που αποτελούνται από 12-BYTE  η κάθε μία

και οι οποίες περιγράφουν την εικόνα που ακολούθει τον κατάλογο.

Τέλος,  υπάρχει  ένας δείκτης  προς  τον  επόμενο κατάλογο  (εάν

υπάρχει).  Εάν   δεν  υπάρχει  άλλος  κατάλογος,  τότε  αυτό  το

τελευταίο κομμάτι του καταλόγου αποτελείται από μηδενικά (0).





Σημειώνουμε ότι ο κατάλογος μπορεί να βρίσκεται  οπουδήποτε μέσα

σε ένα αρχείο TIFF (μετά την επικεφαλίδα), αλλά πρέπει να ξεκινά

από την αρχή  μίας λέξης δεδομένων ( WORD ),  δηλαδή ο κατάλογος

πρέπει  να  ξεκινά  από  ζυγό αριθμό  διεύθυνσης  BΥΤΕ.  Αυτή  η

τελευταία  προϋπόθεση χρησιμοποιείται  για να  κάνει εύκολη  την

ανάγνωση των ετικετών από ένα συνηθισμένο λογισμικό.





Οι ετικέτες σε  έναν κατάλογο πρέπει να  είναι ταξινομημένες  με

αύξουσα σειρά.  Αυτό βοηθά την  εφαρμογή ανάγνωσης ενός TIFF στο

να  αποφασίζει  κατά πόσο  μία  ζητούμενη  ετικέτα υπάρχει  στον

κατάλογο ή όχι. 








                +--------------------+ 

             Α  |                    |

                + ΜΕΤΡΗΤΗΣ ΕΤΙΚΕΤΩΝ -|  N = ΠΛΗΘΟΣ  

                |      ( Ν )         |      ΕΤΙΚΕΤΩΝ

                +--------------------|

        Α +  2  :                    :

                :     ΕΤΙΚΕΤΑ 1      :

                :                    :

                +--------------------|

    Α + 2 + 12  :                    :

                :     ΕΤΙΚΕΤΑ 2      :       

                :                 ο--:------+

                +--------------------|      |

                :                    :      |

    Α + 2 + 24  :                    :      |

                :                    :      |

                +--------------------|      |

Α + 2 + 12(Ν-1) :                    :      |

                :     ΕΤΙΚΕΤΑ Ν      :      |

                :                    :      |

                +--------------------|      |

Α + 2 + 12(Ν)   |                    |      |

                |    ΔΕΙΚΤΗΣ ΤΟΥ     |      |

                |     ΕΠΟΜΕΝΟΥ       |      |

                |     ΚΑΤΑΛΟΓΟΥ      |      |

                |   (ΕΑΝ ΥΠΑΡΧΕΙ)    |      | 

                |                    |      |

                +--------------------+      |

A + 6 + 12(Ν)                               |

                                            |

                +--------------------+      |

                |                    |<-----+

                :  TA ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΤΗΣ   :

                :   ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΗΣ    :

                :   ΕΤΙΚΕΤΑΣ ΜΕ      :

                :  ΜΗΚΟΣ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ  :

                :    ΑΠΟ 4 BYTE      :  

                :   (ΥΠΕΡΧΕΙΛΙΣΗ)    :

                |                    |

                +--------------------+








                           σχήμα 1.5





ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΠΕΔΙΩΝ ΕΤΙΚΕΤΑΣ ΑΡΧΕΙΟΥ TIFF





Οι ετικέτες οι οποίες περιλαμβάνονται σε κάθε κατάλογο αποτελούν

τη βάση της διάταξης TIFF.  Ενα παράδειγμα ετικέτας φαίνεται στο

σχήμα 1.6.   Οπως αναφέρθηκε  νωρίτερα, οι  ετικέτες περιγράφουν

τον  τρόπο με  τον οποίο  θα πρέπει  να μεταφραστούν  τα δυαδικά

δεδομένα της εικόνας που ακολουθούν.  Κάθε ετικέτα έχει μήκος 12

ΒΥΤΕ και έχει απλή δομή.





     


             :                               :

             +-------------------------------| 

A+2+12(J-1)  |                               | J = ΑΡΙΘΜΟΣ

             +-     ΤΥΠΟΣ ΕΤΙΚΕΤΑΣ (J)      -|     ΕΤΙΚΕΤΑΣ

             |                               | (ΔΕΣ ΣΧΗΜΑ 1.5)

             +-------------------------------|

A+2+12(J-1)+2|                               |

             +-     ΤΥΠΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ         -|

             |                               |

             +-------------------------------|

A+2+12(J-1)+4|                               |

             +-     ΜΗΚΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ       -|

             |                               |   

             +-   ΣΕ ΜΟΝΑΔΕΣ ΠΟΥ ΟΡΙΖΕΙ     -|

             |                               |  

             +-    Ο ΤΥΠΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ        -|

             |                               |

             +-------------------------------|

A+2+12(J-1)+8|                               |

             +-        ΔΕΔΟΜΕΝΑ             -|

             |                               |

             +-           Η'                -|

             |                               |   

             +-     ΔΕΙΚΤΗΣ ΕΠΕΚΤΑΣΗΣ       -|

             |                               |

             +-------------------------------| 

Α+2+12(J)    :                               :







                           σχήμα 1.6





**ΠΕΔΙΟ ΤΥΠΟΥ ΕΤΙΚΕΤΑΣ**





Τα δύο πρώτα ΒΥΤΕ  μίας  ετικέτας δηλώνουν τον τύπο της ετικέτας

με ένα κωδικό  όνομα.  Για παράδειγμα, η ετικέτα   με κωδικό 282

(11Αh) μέσα  σε αυτά  τα δύο  BYTE σημαίνει  ότι αυτή  η ετικέτα

περιγράφει την "Χ ανάλυση" της εικόνας.








**ΠΕΔΙΟ ΤΥΠΟΥ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΕΤΙΚΕΤΑΣ**





Τα  επόμενα δύο  ΒΥΤΕ  μίας ετικέτας  περιγράφουν  τον τύπο  των

δεδομένων που χρησιμοποιούνται για να δώσουν την πληροφορία  της

ετικέτας.





Υπάρχουν πέντε  διαφορετικοί τύποι δεδομένων  που υποστηρίζονται

από τα TIFF και είναι οι ακόλουθοι:








  1 = BYTE      : 8-BIT (1 BYTE).


  2 = ASCII     : 8-BIT ASCII χαρακτήρες.


  3 = SHORT     : 16-BIT (δύο BYTE) μη  προσημασμένοι  ακέ-

                  ραιοι.


  4 =  LONG     : 32-bit (τέσσερα  BYTE)  μη  προσημασμένοι

                  ακέραιοι.


  5 = RATIONAL  : Δύο  αριθμοί τύπου LONG,  όπου  ο  πρώτος

                  είναι  ο αριθμητής  του  κλάσματος και  ο

                  δεύτερος   είναι   ο   παρονομαστής   του

                  κλάσματος.








Για  παράδειγμα,  ο  τύπος  δεδομένων για  την  ετικέτα  της  "Χ

ανάλυσης" είναι κλασματικός αριθμός (  Rational ). Ετσι, για μία

εικόνα με  300 dpi (dot per  inch) τα τέσσερα πρώτα  ΒΥΤΕ δίνουν

την τιμή  300 (ο αριθμητής)  και τα επόμενα τέσσερα  ΒΥΤΕ δίνουν

την τιμή 1 (ο παρονομαστής).





Κανονικά θα έπρεπε να υπάρχει μόνο ένας τύπος δεδομένων για κάθε

είδος ετικέττας.  Εντούτοις, μερικές  ετικέτες μπορούν  να έχουν

περισσότερους   από   έναν   πιθανούς  τύπους   δεδομένων.   Για

παράδειγμα, οι ετικέτες  " ΔΕΙΚΤΕΣ ΛΟΥΡΙΔΩΝ " και  " ΓΡΑΜΜΕΣ ΑΝΑ

ΛΟΥΡΙΔΑ "  μπορούν να  έχουν short  ή  long τύπο  δεδομένων.  Οι

εφαρμογές  που διαβάζουν  αρχεία  TIFF, θα  πρέπει  να  ελέγχουν

προσεκτικά το  πεδίο που  καθορίζει τον  τύπο των  δεδομένων της

ετικέτας  και να  βρίσκουν σωστά  το μήκος  των δεδομένων.








**ΠΕΔΙΟ ΜΗΚΟΥΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΕΤΙΚΕΤΑΣ**





Τα επόμενα  τέσσερα BYTE  ενός πεδίου ετικέτας  περιλαμβάνουν το

μήκος  της   πληροφορίας  που   περιέχεται  στην   ετικέτα.  Για

παράδειγμα,  εάν το  πεδίο μήκους  περιέχει το  16 και  το πεδίο

τύπου  δεδομένων είναι  long, τα  δεδομένα που  περιέχονται στην

ετικέτα είναι (16 μονάδες μήκους * 4 BYTE/μονάδα) ή 64 BYTE.





Το μήκος των δεδομένων ASCII απαιτεί μία ειδική αναφορά. Ολες οι

πληροφορίες  ASCII  σε  ένα   αρχείο  TIFF  τερματίζουν  με  ένα

χαρακτήρα  NULL.  Μετά  τον χαρακτήρα  NULL, προσθέτουμε  τυχαία

ΒΥΤΕ,  ώστε  η  πληροφορία  να καταλαμβάνει  ζυγό  αριθμό  ΒΥΤΕ.

Εντούτοις,   τα  παραπάνω  ΒΥΤΕ   μετά  τον  χαρακτήρα  NULL  δε

συμπεριλαμβάνονται στον υπολογισμό του μήκους του δεδομένου.








**ΠΕΔΙΟ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Η' ΔΕΙΚΤΟΥ ΕΠΕΚΤΑΣΗΣ**





Τα τελευταία τέσσερα ΒΥΤΕ  ενός πεδίου ετικέτας χρησιμοποιούνται

για δύο σκοπούς. Μπορούν να  χρησιμοποιηθούν σαν δείκτες προς τα

πραγματικά  δεδομένα της  ετικέτας  (όπως π.χ  της ετικέτας  που

δίνει την  "Χ ανάλυση"),  ή τα  ίδια τα   ΒΥΤΕ να   περιέχουν τα

πραγματικά  δεδομένα  της  ετικέτας.   Δηλ.  εάν  τα  πραγματικά

δεδομένα χωράνε  (ταιριάζουν μέσα)   στα τέσσερα  τελευταία ΒΥΤΕ

της ετικέτας, τότε τοποθετούνται εκεί.  Διαφορετικά, στα τέσσερα

αυτά  BYTE τοποθετείται  ο  δείκτης  των πραγματικών  δεδομένων,

ξεκινώντας την αρίθμηση από την αρχή του αρχείου.








**ΣΧΟΛΙΑ**





Τα πιο πάνω μπορεί στην  αρχή να φαίνονται λίγο μπερδεμένα ,όμως

είναι  σχεδιασμένα  έτσι  ώστε  να  γλυτώνουμε  χρόνο  και  χώρο

αποθήκευσης. Οι εφαρμογές που  γράφουν και διαβάζουν αρχεία TIFF

δεν  χρειάζονται  να  κάνουν  έμμεση  αναφορά, εάν  τα  δεδομένα

ταίριαζαν μέσα στην ίδια την ετικέτα. Εντούτοις, το πρόγραμμα το

οποίο  διαβάζει   και  γράφει   αρχεία  TIFF  πρέπει   να  είναι

σχεδιασμένο να  ελέγχει πού είναι  τοποθετημένα και πού  θα βρει

την αρχή των πραγματικών δεδομένων  της ετικέτας. Αυτό μπορεί να

το  επιτύχει  υπολογίζοντας εάν  το  μήκος  των πληροφοριών  της

ετικέτας είναι 4 BYTE ή λιγότερα  και μόνο τότε  να τα τοποθετεί

μέσα   στην  ίδια   την  ετικέτα.   Το  μήκος   των  πληροφοριών

υπολογίζεται από τον πολλαπλασιασμό  του πεδίου μήκους δεδομένων

επί το μήκος σε ΒΥΤΕ του  τύπου των δεδομένων. Π.χ. για μήκος 10

και τύπο  δεδομένων Short (2  BYTE) έχουμε μήκος  πληροφορίας 20

BYTE.





Μερικά παραδείγματα θα μας βοηθήσουν να καταλάβουμε τα παραπάνω.

Ας  ρίξουμε  μία  ματιά  στην ετικέτα  ανάλυσης  που  αναφέρθηκε

νωρίτερα.  Για  αυτή  την   ετικέτα,  ο  τύπος  δεδομένων  είναι

κλασματικός (rational).  Αφού ένας κλασματικός αριθμός απαιτεί 8

BYTE, τότε  τα δεδομένα του  κλάσματος δεν χωράνε στο  πεδίο της

ετικέτας.  Σε  αυτή  την  περίπτωση, η  πληροφορία  στα  τέσσερα

τελευταία ΒΥΤΕ  του πεδίου  της ετικέτας  θα είναι  ένας δείκτης

(ξεκινώντας την  αρίθμηση από  την αρχή του  αρχείου) προς  τα 8

ΒΥΤΕ της πληροφορίας για την "X ανάλυση".





Η ετικέτα  για το  πλάτος της  εικόνας, αντίθετα,  περιγράφει το

πλάτος της  εικόνας σε pixel  (χρειάζεται μόνο 2 BYTE).   Αυτή η

ετικέτα έχει short  τύπο δεδομένων και το  μήκος της πληροφορίας

είναι 1.  Ετσι, η πληροφορία  πλάτους της εικόνας θα τοποθετηθεί

μέσα στο ίδιο το πεδίο της  ετικέτας, αφού αυτή είναι μήκους δύο

μόνο  ΒΥΤΕ.    Σημειώνουμε  ότι  αυτή  η   πληροφορία  θα  είναι

τοποθετημένη στα δύο αριστερότερα ΒΥΤΕ του τελευταίου πεδίου της

ετικέτας.   Συνεπώς,   τα  δύο   τελευταία  BYTE   της  ετικέτας

περιγραφής   του πλάτους  της  εικόνας δεν  θα περιέχουν  κανένα

σημαντικό δεδομένο.





Οι ετικέτες έχουν ακόμα μία  ενδιαφέρουσα ιδιότητα.  Μία ετικέτα

μπορεί να  είναι δημόσια  (το οποίο  σημαίνει ότι  αναλύεται στα

επίσημα έγγραφα για  τα  TIFF), ή  μπορεί να  είναι ιδιωτική. Τα

δημόσια πεδία  είναι προσεκτικά  ορισμένα και  περιγράφονται από

όλες τις  συμμετέχουσες εταίριες στα στάνταρ  TIFF. Οι ιδιωτικές

ετικέτες έχουν  κατανεμηθεί σε  μερικές εταιρίες ανάλογα  με τις

εφαρμογές  των TIFF  που χρησιμοποιούν.   Οι ιδιωτικές  ετικέτες

χρησιμοποιούνται γενικά για να καλύπτουν χαρακτηριστικά τα οποία

δεν είναι γενικού ενδιαφέροντος και χρησιμοποιούνται από μερικές

μόνο εταιρίες.





Αν και οι ιδιωτικές ετικέτες ακούγονται  ελκυστικές, αφού δίνουν

επιπλέον   ελέγχους  πάνω   στα   TIFF,  η   χρήση  τους   είναι

αποθαρρυντική. Οι  ιδιωτικές ετικέτες υπονομεύουν το  σκοπό ενός

ανταλλασόμενου στάνταρ.  Η χρήση τους επίσης  μειώνει τον αριθμό

των χρηστών  που μπορούν  να διαβάσουν  ένα αρχείο.  Οι εταιρίες

χρησιμοποιούν  τις  ιδιωτικές  ετικέτες   για  να  ελέγχουν  την

ανάπτυξη της τεχνολογίας και να ανεβάζουν τον ανταγωνισμό με τις

άλλες  εταιρίες.  Για  παράδειγμα,  εάν  μία καινούργια  τεχνική

συμπίεσης επινοηθεί,  τότε ένας  μικρός αριθμός από  εταιρίες οι

οποίες  γνωρίζουν το  τρόπο  μετάφρασης  των ιδιωτικών  ετικέτων

μπορούν  να  συμμετέχουν  στην   νέα  τεχνολογία  και  να  έχουν

πλεονεκτήματα απέναντι στις άλλες εταιρίες.





Περιληπτικά, τα TIFF  αρχεία αποτελούνται  από μία  επικεφαλίδα,

έναν ή περισσότερους καταλόγους, ετικέτες μέσα στους καταλόγους,

και  από έναν  ή  περισσότερους χάρτες  δεδομένων εικόνας.  Αυτά

συνδυάζονται  μεταξύ   τους  και  παράγουν   μία  αποτελεσματική

συγκρότηση,  η οποία  είναι ευέλικτη  και εύκολα  επεκτάσιμη για

μελλοντικές απαιτήσεις.








ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΝΟΣ ΜΙΚΡΟΥ ΑΡΧΕΙΟΥ TIFF








Στο παράδειγμα αυτό θα δούμε  στην πράξη όσα έχουν αναφερθεί στο

πρώτο  κεφάλαιο. Αρχικά  εμφανίζεται  το αρχείο  υπό μορφή BYTE,

χωρίς αυτά να  έχουν χωριστεί σε ομάδες  για την αποκωδικοποίηση

τους. Μετά  ακολουθεί το  ίδιο αρχείο  χωρισμένο στα  τρία κύρια

τμήματα.





Πρώτα διαβάζουμε την επικεφαλίδα που αποτελείται από 8 BYTE (0 -

7). Tα δύο  πρώτα BYTE (0 - 1) της  επικεφαλίδας μας πληροφορούν

τη  διάταξη  των BYTE   του αρχείου  TIFF.  Στην  περιπτωσή μας,

έχουν  την  τιμή  "49h  49h" (INTEL  FORMAT), δηλ.  το  λιγότερο

σημαντικό BYTE  ακολουθείται από το περισσότερο  σημαντικό BYTE.

Τα δύο επόμενα  BYTE (2 - 3) μας πληροφορούν  για την έκδοση του

αρχείου TIFF  (στο παραδειγμά μας,  έχουν την τιμή  (002Αh)). Τα

τέσσερα τελευταία BYTE  (4 - 7)  περιέχουν το  δείκτη του πρώτου

καταλόγου (στο  παραδειγμά μας,  είναι το (00000008h))  από όπου

ξεκινά ο πρώτος κατάλογος.





Οι  ετικέτες και  τα δεδομένα  τους που  λαμβάνονται υπόψη  στην

εμφάνιση του αρχείου, θα εξηγηθούν στις επόμενες παραγράφους.








Ενα αρχείο TIFF (στο παραδειγμά μας, το  test2tif.tif) είναι μία

σειρά από BYTE, όπως φαίνεται παρακάτω:





test2tif.tif








49  49  2A  00  08  00  00  00  0C  00  FF  00  03  00  01 00 00

00  01  00  00  00  00  01  03  00  01  00  00  00  10  00 00 00

01  01  03  00  01  00  00  00  10  00  00  00  1C  01  03 00 01

00  00  00  01  00  00  00  15  01  03  00  01  00  00  00 01 00

00  00  02  01  03  00  01  00  00  00  01  00  00  00  03 01 03

00  01  00  00  00  05  80  00  00  06  01  03  00  01  00 00 00

01  00  00  00  07  01  03  00  01  00  00  00  01  00  00 00 11

01  04  00  01  00  00  00  AE  00  00  00  1A  01  05  00 01 00

00  00  9E  00  00  00  1B  01  05  00  01  00  00  00  A6 00 00

00  00  00  00  00  4B  00  00  00  01  00  00  00  20  00 00 00

01  00  00  00  88  88  22  22  88  88  22  22  88  88  22 22 88

88  22  22  88  88  22  22  88  88  22  22  88  88  22  22 88 88

22  22











Στη  συνέχεια, εμφανίζουμε τα δεδομένα του αρχείου test2tif.tif,

με  ερμηνεία  που  προκύπτει  από  την  οργάνωση  TIFF,  για  να

εντοπίσουμε   τις   χρήσιμες   πληροφορίες  των   ετικετών   που

χρειαζόμαστε για να εμφανίσουμε σωστά την εικόνα που περιέχει.





                          test2tif.tif




          ------  HEADER  ------ ΕΠΙΚΕΦΑΛΙΔΑ ------ 



OFFS         VALUE

ADDR        



0000         49 49              Intel Format

0002         00 2A              Version Format

0004         00 00 00 08        Pointer To First Directory



          -----  DIRECTORY(1) ----- ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ----- 



0008  00 0C                     Number Of Tags In This Directory



OFFS  TAG   TYPE   TAG NAME        LENGTH   VAL/OFFS   TAGS No

ADDR  TYPE  DATA



000A  00FF  0003  Subfile Type    00000001  00000001   (1)

0016  0100  0003  Image Width     00000001  00000010   (2) 16 columns

0022  0101  0003  Image Length    00000001  00000010   (3) 16 rows

002E  011C  0003  PlanarConfigur  00000001  00000001   (4)

003A  0115  0003  SamplesperPix.  00000001  00000001   (5)

0046  0102  0003  BitsperSample   00000001  00000001   (6)

0052  0103  0003  Data Compress.  00000001  00000001   (7)

005E  0106  0003  Photom.Interp.  00000001  00000001   (8)

006A  0107  0003  Thresholding    00000001  00000001   (9)

0076  0111  0004  Strip Offset    00000001  000000AE   (10) Points to image data

0082  011A  0005  X resolution    00000001  0000009E   (11) Pointer for X resolution data 

008E  011B  0005  Y resolution    00000001  000000A6   (12) Pointer for Y resolution data 



009A  00 00 00 00   Pointer To Next Directory  (0 = No More Directories)



       ----- TAGS OVERFLOW (DATA VALUES WITH LENGTH BIGGER THAN 4 BYTE) -----  



009E 00 00 00 4B           TAGS No (11) DATA

     00 00 00 01   



00A6 00 00 00 20           TAGS No (12) DATA 

     00 00 00 01

















                    -----  IMAGE DATA  -----



OFFS     ROWS   DATA



00AE       1    88 88 

00B0       2    22 22 

00B2       3    88 88 

00B4       4    22 22 

00B6       5    88 88 

00B8       6    22 22 

00BA       7    88 88 

00BC       8    22 22 

00BE       9    88 88 

00C0      10    22 22 

00C2      11    88 88 

00C4      12    22 22 

00C6      13    88 88 

00C8      14    22 22 

00CA      15    88 88 

00CC      16    22 22 



                   ------ END OF FILE ------












Η εικόνα που  περιγράφει το παραπάνω αρχείο TIFF, σχεδιασμένη με

χαρακτήρες κειμένου, χωρίς να ληφθούν υπόψη  οι πληροφορίες όλων

των ετικετών, έχει τη μορφή του παρακάτω σχήματος :








              3210321032103210

       1      +---+---+---+---

       2      --+---+---+---+-

       3      +---+---+---+---   ( 1 --> + )

       4      --+---+---+---+-              

       5      +---+---+---+---   ( 0 --> - )

       6      --+---+---+---+-

       7      +---+---+---+---         8   8 , 8   8

       8      --+---+---+---+-       +--++--++--++--+

       9      +---+---+---+---       +---+---+---+---

      10      --+---+---+---+-       3210321032103210

      11      +---+---+---+---

      12      --+---+---+---+-         2   2 , 2   2   

      13      +---+---+---+---       +--++--++--++--+

      14      --+---+---+---+-       --+---+---+---+- 

      15      +---+---+---+---       3210321032103210 

      16      --+---+---+---+-