이미지 파일 형식의 차이(GIF, PNG, JPG, JPEG)

이미지 파일 형식의 차이(GIF, PNG, JPG, JPEG)

PNG(Portable Network Graphics)

비손실 그래픽 파일 포맷. (PNG is Not GIF 라고도 불리운다.)
(무손실 압축으로 이미지 디테일 손실이 전혀없고 고품질 이미지를 생성하지만 파일 크기는 상대적으로 다른 포맷보다 커진다.)

기존에 사용하던 GIF 그래픽 파일 포맷에는 저작권이 존재했기 때문에 압축 기술을 함부로 사용할 수 없었다.
그에 따라 GIF 포맷을 대체하기 위해 PNG 포맷이 개발되었다.
(GIF 와 JPEG 의 장점을 합친 포맷 형태로 제공)

다양한 색과 백그라운드를 지원하는 특성 덕분에 다른 백그라운드 위에 그래픽을 얹는 경우에 유용하다.

또한 온라인에 게시할 때도 텍스트와 로고를 선명하게 유지하므로 소셜 미디어 표지 이미지에 적합하며 키 노트 또는 파워포인트용을 위한 고화질 그래픽, 온라인 사진 포트폴리오에 게시할 고품질 이미지 등에도 유용하다.

< GIF 와의 차이점 >

- 대부분의 경우 PNG는 GIF 보다 압축률이 더 높다.
- GIF 의 단색 투명층과 달리 PNG 는 8비트 알파 채널을 이용한 다양한 투명층을 지원한다.
- 256색까지 지원하는 GIF 와 달리 PNG 는 트루 컬러를 지원한다.

▶ 트루컬러는 24비트에 해당하는 색으로 16,777,216개의 색상을 사용할 수 있다. 모니터의 색상은 빛의 3원색인 빨간색, 녹색, 파란색의 배합으로 이루어지는데, 이 때 배합의 단위를 픽셀이라고 한다.
트루컬러는 한 픽셀에 24비트를 할당하며 빨간색, 녹색, 파란색 각 각이 8비트 씩이다. 즉, 2의 24제곱은 16,177,216이므로 1677만 7216색을 표현할 수 있다.

▶ 픽셀의 24비트를 제외한 8비트는 투명도와 관련이 있는 알파채널에 할당하는데 두 가지 형태로 존재하는 PNG 의 경우 (PNG-8, PNG-24) PNG-24 로 부분적 투명 픽셀을 지원한다.

- GIF 에서는 제공되는 애니메이션을 PNG 는 지원하지 않는다.

 

<PNG 사진>

<GIF 사진>

동일 사진이지만 PNG 와 GIF 의 색상 수 차이로 인해 화질이 다르다는 것을 확인 할 수 있다. ▲

< JPEG 와의 비교 >

- JPEG 가 사진에 특화된 손실 압축 알고리즘을 사용하므로 PNG 에 비해 더 작은 파일을 만들 수 있다.
- JPEG 는 양자화의 영향으로 뭉개짐이 발생하는 반면 PNG 는 뭉개짐 없이 압축이 가능하다.
(JPEG 압축 시 양자화 과정을 거치게 되는데 이 때 데이터 상에 가장 큰 손실이 발생한다. 손실은 양자화 과정 전에도 일어난다.)

▶ JPG 와 JPEG 의 유일한 차이점은 확장자 자리 수인데 도스(DOS)에서는 확장자를 4자리 이상 지정할 수 없었기 때문에 JPEG 라는 4글자 확장자를 JPG 라는 3글자로 줄여 표현한 것이다.

GIF(Graphics Interchange Format)

PNG 포맷 이전에 개발된 비손실 그래픽 포맷 중의 하나이다.

GIF 규격으로 압축된 이미지 파일은 원본 이미지의 품질을 손상시키지 않으면서도 파일 용량을 원본의 40% 수준으로 줄일 수 있어 저장 장치의 공간을 절약할 수 있고, 네트워크 환경에서 보다 빠르게 이미지 데이터를 전송할 수 있어 큰 호평을 받았다.

< GIF 의 장점 >

1개의 파일에 여러 개의 이미지를 저장할 수 있는데, 다수의 이미지를 하나의 이미지처럼 복수 처리하여 간단한 애니메이션 효과를 낼 수 있다. 웹 페이지 상에서 움직이는 그림(움짤)은 GIF 를 사용한다. ▼

<복수 이미지 저장 기능을 활용한 GIF>

JPEG(Joint Photographic Experts Group)

정지 화상을 위해서 만들어진 손실 압축 방법 표준이다.

JPEG 를 사용하는 파일 형식들도 보통 JPEG 이미지라 불리며, .jpg, .jpeg, .jpe 등의 확장자를 사용한다.
손실 압축 형식이지만 파일크기가 작기 때문에 웹에서 널리 쓰인다. 압축률을 높이면 파일 크기는 작아지지만 이미지 품질은 더욱 떨어진다.

< 압축 과정 >

1. YIQ 모델로 변환
2. Macroblock 화
3. 8 * 8 블록화
4. 이산 코사인 변환
5. 양자화
▶ 사람의 눈은 명도에 대해 비교적 넓은 영역에서 작은 차이를 구분할 수 있다. 그러나 고주파의 명도 변화에서는 구별 능력이 떨어진다. 이 사실을 근거로하여 고주파 성분 정보의 많은 부분을 없앨 수 있다. 해당 작업은 주파수 영역의 각 성분에 대해 특정 상수로 나누고 정수 몫만을 취함으로써 수행되는데 이 때 전체 압축 과정에서 가장 큰 손실이 발생한다.

6. 엔트로피 부호화
▶ 비손실 압축 과정이다. 양자화된 값들을 무손실로 압축하기 위해 사용된다.

참고 : https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=sinjoker&logNo=221205954968