ดู PCXs

รูปแบบภาพ PCX ย่อมาจาก 'Picture Exchange' เป็นรูปแบบไฟล์กราฟิกแบบแรสเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายบนคอมพิวเตอร์ที่ใช้ DOS และ Windows ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และ 1990 พัฒนาโดย ZSoft Corporation เป็นหนึ่งในรูปแบบแรกๆ ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางสำหรับภาพสีบนคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC รูปแบบ PCX เป็นที่รู้จักในเรื่องความเรียบง่ายและใช้งานง่าย ซึ่งมีส่วนทำให้ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในช่วงแรกๆ ของการประมวลผลส่วนบุคคล เป็นที่นิยมอย่างมากสำหรับการใช้งานในซอฟต์แวร์ต่างๆ เช่น Microsoft Paintbrush ซึ่งต่อมากลายเป็น Microsoft Paint และยังใช้สำหรับการจับภาพหน้าจอ ผลลัพธ์จากเครื่องสแกน และวอลเปเปอร์บนเดสก์ท็อป

รูปแบบไฟล์ PCX ออกแบบมาเพื่อแสดงภาพที่สแกนและข้อมูลภาพประเภทอื่นๆ รองรับความลึกของสีต่างๆ รวมถึงภาพขาวดำ 2 สี 4 สี 16 สี 256 สี และภาพสีจริง 24 บิต รูปแบบนี้รองรับความละเอียดและอัตราส่วนภาพที่หลากหลาย ทำให้ใช้งานได้หลากหลายสำหรับอุปกรณ์แสดงผลและความต้องการในการพิมพ์ที่แตกต่างกัน แม้จะมีความยืดหยุ่น แต่รูปแบบ PCX ก็ถูกแทนที่ด้วยรูปแบบภาพที่ทันสมัยกว่า เช่น JPEG, PNG และ GIF ซึ่งให้การบีบอัดและการรองรับสีที่ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ความเข้าใจในรูปแบบ PCX ยังคงมีความเกี่ยวข้องสำหรับผู้ที่ทำงานกับระบบเก่าหรือคลังข้อมูลดิจิทัลที่มีไฟล์ PCX

ไฟล์ PCX ประกอบด้วยส่วนหัว ข้อมูลภาพ และพาเล็ตสี 256 สีแบบเลือกได้ ส่วนหัวมีความยาว 128 ไบต์และมีข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับภาพ เช่น เวอร์ชันของรูปแบบ PCX ที่ใช้ ขนาดของภาพ จำนวนระนาบสี จำนวนบิตต่อพิกเซลต่อระนาบสี และวิธีการเข้ารหัส วิธีการเข้ารหัสที่ใช้ในไฟล์ PCX คือการเข้ารหัสความยาวการทำงาน (RLE) ซึ่งเป็นรูปแบบง่ายๆ ของการบีบอัดข้อมูลแบบไม่สูญเสียที่ลดขนาดไฟล์โดยไม่ลดทอนคุณภาพของภาพ RLE ทำงานโดยการบีบอัดลำดับของไบต์ที่เหมือนกันเป็นไบต์เดียวตามด้วยไบต์นับ ซึ่งระบุจำนวนครั้งที่ควรทำซ้ำไบต์

ข้อมูลภาพในไฟล์ PCX จัดเป็นระนาบ โดยแต่ละระนาบแสดงถึงส่วนประกอบสีที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ภาพสี 24 บิตจะมีสามระนาบ ระนาบละหนึ่งระนาบสำหรับส่วนประกอบสีแดง เขียว และน้ำเงิน ข้อมูลภายในแต่ละระนาบจะถูกเข้ารหัสโดยใช้ RLE และจัดเก็บเป็นแถว โดยแต่ละแถวแสดงถึงเส้นพิกเซลแนวนอน แถวจะถูกจัดเก็บจากบนลงล่าง และภายในแต่ละแถว พิกเซลจะถูกจัดเก็บจากซ้ายไปขวา สำหรับภาพที่มีความลึกของสีน้อยกว่า 24 บิต อาจมีส่วนพาเล็ตเพิ่มเติมที่ส่วนท้ายของไฟล์ ซึ่งกำหนดสีที่ใช้ในภาพ

พาเล็ตสี 256 สีแบบเลือกได้เป็นคุณสมบัติหลักของรูปแบบ PCX สำหรับภาพที่มี 8 บิตต่อพิกเซลหรือน้อยกว่า พาเล็ตนี้โดยปกติจะอยู่ที่ส่วนท้ายของไฟล์ ถัดจากข้อมูลภาพ และประกอบด้วยรายการของรายการ 3 ไบต์ โดยแต่ละรายการแสดงถึงส่วนประกอบสีแดง เขียว และน้ำเงินของสีเดียว พาเล็ตช่วยให้สามารถแสดงสีได้หลากหลายในภาพ แม้ว่าแต่ละพิกเซลจะอ้างอิงดัชนีสีแทนที่จะจัดเก็บค่าสีเต็ม รูปแบบสีที่จัดทำดัชนีนี้มีประสิทธิภาพในแง่ของขนาดไฟล์ แต่จำกัดความเที่ยงตรงของสีเมื่อเปรียบเทียบกับภาพสีจริง

ข้อดีอย่างหนึ่งของรูปแบบ PCX คือความเรียบง่าย ซึ่งทำให้นักพัฒนาสามารถนำไปใช้ในซอฟต์แวร์ของตนได้ง่าย ส่วนหัวของรูปแบบมีขนาดและเค้าโครงที่คงที่ ซึ่งช่วยให้สามารถวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลภาพได้อย่างตรงไปตรงมา นอกจากนี้ การบีบอัด RLE ที่ใช้ในไฟล์ PCX นั้นค่อนข้างง่ายเมื่อเปรียบเทียบกับอัลกอริธึมการบีบอัดที่ซับซ้อนกว่าที่ใช้ในรูปแบบอื่น ความเรียบง่ายนี้หมายความว่าไฟล์ PCX สามารถสร้างและจัดการได้อย่างง่ายดายบนฮาร์ดแวร์ที่มีจำกัดในเวลานั้น โดยไม่จำเป็นต้องใช้พลังในการประมวลผลหรือหน่วยความจำจำนวนมาก

แม้จะมีความเรียบง่าย แต่รูปแบบ PCX ก็มีข้อจำกัดบางประการ ข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งคือการขาดการรองรับความโปร่งใสหรือช่องอัลฟา ซึ่งจำเป็นสำหรับงานกราฟิกสมัยใหม่ เช่น การออกแบบไอคอนหรือกราฟิกวิดีโอเกม นอกจากนี้ การบีบอัด RLE แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพสำหรับภาพบางประเภท แต่ก็ไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับอัลกอริธึมการบีบอัดที่ใช้ในรูปแบบต่างๆ เช่น JPEG หรือ PNG ซึ่งอาจส่งผลให้ไฟล์ PCX มีขนาดใหญ่ขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจัดการกับภาพความละเอียดสูงหรือภาพสีจริง

ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งของรูปแบบ PCX คือการขาดการรองรับเมตาดาต้า ซึ่งแตกต่างจากรูปแบบต่างๆ เช่น TIFF หรือ JPEG ซึ่งสามารถรวมเมตาดาต้าเกี่ยวกับภาพได้หลากหลาย เช่น การตั้งค่ากล้องที่ใช้ในการถ่ายภาพหรือวันที่และเวลาที่สร้างภาพ ไฟล์ PCX มีเพียงข้อมูลพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการแสดงภาพเท่านั้น ซึ่งทำให้รูปแบบนี้ไม่เหมาะสำหรับการถ่ายภาพระดับมืออาชีพหรือแอปพลิเคชันใดๆ ที่การเก็บรักษาข้อมูลดังกล่าวมีความสำคัญ

แม้จะมีข้อจำกัดเหล่านี้ แต่รูปแบบ PCX ก็ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอดีตและยังคงได้รับการยอมรับจากโปรแกรมแก้ไขและดูภาพจำนวนมากในปัจจุบัน มรดกของรูปแบบนี้เห็นได้ชัดจากการรองรับรูปแบบอย่างต่อเนื่องในซอฟต์แวร์ต่างๆ เช่น Adobe Photoshop, GIMP และ CorelDRAW สำหรับผู้ใช้ที่ทำงานกับระบบเก่าหรือต้องการเข้าถึงเนื้อหาดิจิทัลในอดีต ความสามารถในการจัดการไฟล์ PCX ยังคงมีความเกี่ยวข้อง นอกจากนี้ ความเรียบง่ายของรูปแบบยังทำให้เป็นกรณีศึกษาที่มีประโยชน์สำหรับผู้ที่เรียนรู้เกี่ยวกับรูปแบบไฟล์ภาพและเทคนิคการบีบอัดข้อมูล

รูปแบบ PCX ยังมีบทบาทในช่วงแรกๆ ของการเผยแพร่บนเดสก์ท็อปและการออกแบบกราฟิก การรองรับความละเอียดและความลึกของสีหลายระดับทำให้เป็นตัวเลือกที่ยืดหยุ่นสำหรับการสร้างและแลกเปลี่ยนกราฟิกระหว่างแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกัน ในช่วงเวลาที่รูปแบบกรรมสิทธิ์อาจสร้างอุปสรรคต่อการทำงานร่วมกัน รูปแบบ PCX ทำหน้าที่เป็นตัวส่วนร่วมที่อำนวยความสะดวกในการแบ่งปันภาพระหว่างระบบต่างๆ

ในแง่ของการนำไปใช้ทางเทคนิค การสร้างไฟล์ PCX เกี่ยวข้องกับการเขียนส่วนหัว 128 ไบต์ด้วยค่าที่ถูกต้องสำหรับคุณสมบัติของภาพ ตามด้วยข้อมูลภาพที่บีบอัดด้วย RLE สำหรับแต่ละระนาบสี หากภาพใช้พาเล็ต ข้อมูลพาเล็ตจะถูกผนวกเข้าที่ส่วนท้ายของไฟล์ เมื่ออ่านไฟล์ PCX กระบวนการจะย้อนกลับ: อ่านส่วนหัวเพื่อกำหนดคุณสมบัติของภาพ ข้อมูล RLE จะถูกคลายการบีบอัดเพื่อสร้างภาพใหม่ และหากมี จะอ่านพาเล็ตเพื่อแมปดัชนีสีไปยังค่า RGB ที่สอดคล้องกัน

ส่วนหัว PCX มีฟิลด์หลายฟิลด์ที่สำคัญสำหรับการตีความข้อมูลภาพ ซึ่งรวมถึงผู้ผลิต (ตั้งค่าเป็น 10 สำหรับ ZSoft เสมอ) เวอร์ชัน (ระบุเวอร์ชันของรูปแบบ PCX) การเข้ารหัส (ตั้งค่าเป็น 1 สำหรับการบีบอัด RLE เสมอ) บิตต่อพิกเซล (ระบุความลึกของสี) ขนาดของภาพ (กำหนดโดยฟิลด์ Xmin, Ymin, Xmax และ Ymax) ความละเอียดแนวนอนและแนวตั้ง จำนวนระนาบสี ไบต์ต่อบรรทัด (ระบุจำนวนไบต์ในแต่ละแถวของระนา