Co s rastrovými / obrazovými daty?
Formát DjVu představuje jeden z výsledků neustálé snahy nejrůznějších firem o maximálně efektivní uložení rastrových dat. V dnešní době lze nalézt několik desítek grafických formátů, z nichž některé používáme každý den (TIFF, GIF, JPEG …), jiné jsou díky svému zaměření známé pouze úzkému okruhu specialistů (CIT, COT, HMR …). Formát DjVu bezesporu patří právě do oblasti specializovaných formátů, neboť jeho výhodné vlastnosti vyniknou při uložení specifického typu rastrových dat - dokumentů skládajících se z textu, obrázků a nevyužitých ploch.
Přesuňme se ale nyní do oblastí, kde se sice také pracuje s rastrovými daty, ovšem která se svým charakterem a rozsahem zcela odlišují od skenovaných dokumentů. O jaké oblasti jde? Dálkový průzkum Země, kartografie, fotogrammetrie a geodézie, kde se lze setkat s družicovými a leteckými snímky, klasickou fotografií i skenovanými mapami. Objemy dat a podmínky na zpracování jsou v těchto oblastech skutečně extrémní, například jeden družicový snímek má přibližně 12 000 ´ 12 000 obrazových bodů ve 256 úrovních, což dohromady tvoří soubor o velikosti výrazně přes 100 MB, každé území je navíc snímkováno v několika různých frekvenčních pásmech (infra, viditelné, ultrafialové …), díky čemuž se objem dat dále několikanásobně zvyšuje. Ani v případě leteckých fotografií není situace o mnoho lepší, neboť objem dat je sice menší, nicméně z důvodu stereoskopického (prostorového) vidění je nutné zpracovávat dva snímky najednou.
Uložení uvedených typů rastrových dat je specifické, protože není možné použít ztrátovou kompresi používanou například formátem JPEG, neustále klesající ceny diskových polí naštěstí problém uložení z větší části odstranily. Zpracování těchto dat je i dnes z důvodu jejich objemu záležitostí specializovaných pracovních stanic, které často obsahují hardwarovou podporu pro on-line komprimaci, roste ale důležitost zpřístupnění snímků pro odbornou i laickou veřejnost. Publikování rastrových dat v prostředí informačních systémů nicméně naráží na problém velikosti souborů a z toho vyplývající nároky na přenosovou kapacitu počítačových sítí, protože cílem informačních systémů je umožnit přístup ne k jednomu či dvěma snímkům, ale k jejich ucelenému souboru, který pokrývá celou zájmovou oblast.
Nejjednodušším řešením se zdá být komprimace dat před jejich předáním klientovi. To je ale pouze poloviční řešení, neboť klient vždy dostane všechna data (byť díky komprimaci zmenšená) bez ohledu na to, zda je skutečně všechna potřebuje. Většině uživatelů totiž stačí pouze náhled, díky rozlišení obrazovky se stejně velká část informací nezobrazí. V důsledku toho se po sítích posílá mnohonásobně více informací než je ve skutečnosti potřeba. Způsobů řešení tohoto problému je možné nalézt několik, v poslední době se v této oblasti lze často setkat s pojmy FlashPix a IIP. O co jde?
FlashPix je výsledkem spolupráce firem zvučných jmen, autory tohoto formátu pro uložení rastrových dat jsou Eastman Kodak, Microsoft, Hewlett-Packard a Live Picture. K jejich spolupracovníkům pak patří například Adobe Systems, Canon, Fuji, IBM a Intel. Formát FlashPix byl vyvinut jako formát pro oblast digitální fotografie, který by díky svému charakteru umožňoval z hlediska uživatele rychlé zobrazení a zpracování. K jeho typickým vlastnostem patří uložení snímku v několika různých rozlišeních, každý snímek je navíc uložen ne jako celek, ale jako mozaika na sebe navazujících dlaždic. Ani jeden z těchto principů není originální a lze je nalézt i u jiných formátů, tento formát má ovšem výhodu silné podpory těch nejdůležitějších firem v oboru počítačů a fotografie.
Druhým termínem je IIP, zkratka znamenající Internet Imaging Protocol. IIP byl navržen jako nástroj pro přenos formátu FlashPix pomocí protokolu TCP/IP, který je základem komunikace na Internetu. Protokol IIP, ačkoliv byl vytvořen v souvislosti s formátem FlashPix, je navržen jako maximálně nezávislý a dovoluje pracovat v podstatě s libovolným typem rastrových dat.
Oba standardy byly publikovány v roce 1997 a jsou dostupné na WWW Digital Imaging Group, kde lze nalézt i informace o existujících produktech a firmách, které se k podpoře těchto standardů připojily.
Jaký je ovšem vztah mezi formátem FlashPix, protokolem IIP a zpřístupněním extrémně rozsáhlých souborů rastrových dat v prostředí Internetu? Je sice pravdou, že FlashPix byl navržen pro spotřebitelskou oblast a žádným způsobem není na velké objemy dat specializován, ovšem právě myšlenky, které k formátu FlashPix přidal protokol IIP, lze s úspěchem využít skutečně kdekoliv, kde se pracuje s rastrovými daty.
Jedním ze zajímavých příkladů je produkt ModelServer Imager kanadské firmy HMR, který protokolu IIP využívá a jehož funkce je skutečně jenom a pouze publikovat rastrová data. Funkční demo, ve kterém je možné si pomocí běžného prohlížeče prohlédnout fotku o velikosti 1 GB, je k dispozici na této adrese.
Jak to celé funguje? Svým způsobem nesmírně jednoduše - díky tomu, že rastrová data jsou na straně serveru připravena v několika různých rozlišeních jako dlaždice (typické pro FlashPix), může server klientovi poslat vždy pouze ty dlaždice, které klient skutečně potřebuje (které se zobrazí na obrazovce), navíc pouze v takovém rozlišení, které je pro účely klienta dostačující. V případě, že uživatel provede například zvětšení části obrázku, pošle server odpovídající dlaždice ve vyšším rozlišení. Díky tomuto způsobu komunikace není nutné klientům předávat po síti mnohamegabajtové soubory, ale pouze náhledy o velikosti maximálně několika desítek kilobajtů.
Na závěr je dobré si uvědomit, že ačkoliv zde popsané technologie byly vyvinuty z důvodů ryze praktických a komerčních, od publikování map a satelitních fotografií je jenom malý krůček k obrazům a dokumentům a dále k vizi ucelených sbírek a fondů, jejichž digitalizovaná podoba by byla zájemcům přístupná i pomocí běžných programů, jakým WWW prohlížeče dnes již bezesporu jsou.