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Ausarbeitung: PNG

PNG bedeutet Portable Network Graphics, es wurde als Ersatz des 2004 patentpflichtigen GIF Format entwickelt.
Die Daten werden verlustfrei komprimiert und abgespeichert.
Das PNG erschien 1995 und sollte damals schon das GIF ablösen, dies schlug allerdings fehl, da viele Browser damals das Format nicht unterstützten.

PNG-Bilder vereinen die Vorteile von GIF- und JPG-Bildern, wie Transparenz und Interlace mit der Fähigkeit, unzählig viele Farben zu verwenden und eine hohe verlustfreie Komprimierung durchzuführen.

PNG soll der universale Ersatz für das GIF-Format im Internet sein. Es bietet eine höhere Farbauflösung - 281.474.976.710.656 Farben plus Transparenz. und besitzt so viele mögliche Erweiterungen,
dass es auch für andere Bereiche der Grafik interessant sein könnte. So können PNG-Bilder auf jedem Rechner dargestellt werden, verschiedene Kompressionsverfahren sind möglich,
auch Informationen über den Autor des Bildes, verwendete Software und rechtliche Hinweise können dem Bild hinzugefügt werden.

Heute wird das PNG von allen Webbrowsern unterstützt und kann ohne Patentbeschränkungen genützt werden.

sunflower

PNG-Bild (Quelle Wikipedia)

Eine weiter Besonderheit des PNG's ist die Transparenz.
Diese tritt in Form eines Alphakanals auf. Ein Alphakanal ist eine zusätzliche Information zu jedem Pixel, die angibt wieviel Hintergrund des Bildes durchscheinen soll.

Transparenz Alphakanal

PNG-Transparenz/Alphakanal (Quelle Wikipedia)

Das PNG-Format verfügt auch über verschiedene Vorfilter, diese werden vor der eigentlichen Komprimierung verwendet.In vielen Bilder sind die Unterschiede der benachbarten Pixel nur sehr gering,
deshalb ist auch der Differenzwert sehr klein.
Wenn anstelle der originalen Pixeldaten nur die Differenzwerte zu den vorherigen Pixel gespeichert werden treten oft mehrere fast gleiche Werte auf, große Änderungen sind selten (nur an Objektkanten).
Dies ist auch ein Grund für die geringe Größe eines PNG-Bildes.

Nummer Name Beschreibung
0
None
Keine Vorfilterung. Es wird auf den originalen Pixeldaten gearbeitet
1
Sub
Es werden die Differenzen zu dem jeweils links benachbarten Pixel verarbeitet
2
Up
Es werden die Differenzen zu dem jeweils darüber liegenden Pixel verarbeitet
3
Average
Es wird die Differenz zu dem Mittelwert aus dem darüber liegenden und dem links benachbarten Pixel gebildet
4
Paeth
Es wird aus dem links benachbarten, dem darüber liegenden und dem schräg links oben benachbarten Pixel ein sogenannter Paeth-Predictor-Wert berechnet, welche den Pixel für die Differenzbildung bestimmt

PNG-Vorfilter (Quelle Wikipedia)