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その96「TIFFの特徴」 |
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■ TIFFって何？ TIFF（Tagged Image File Format、ティフ）は、インターネットではやや馴染みが薄いですが、広く使われてきた画像フォーマットです。ちょうど、現在のPNGと同じような位置付けでしょうか？ 1986年にMicrosoftとAldus（1994年にAdobeが買収）の2社によって策定されたTIFF。かつては広く利用されており、また現在でも一部で使われ続けています。最新の規格はTIFF 6.0で、1992年6月に1度Specificationが出たあとで、1995年3月にマイナーアップデートがなされています（このRevisionは6.0.1ということになっています）。もっとも違いと言えば、以下のような点にとどまり、技術的な部分では1992年の6.0から違いはありません。 ・Aldusの社名がAdobeに変わり、連絡先などが変更になった ・サポートポリシーに若干の変更あり ・配布URLやPDF版のリンクが変更・追加された ちなみにSpecification自体は、現在こちらのサイトから入手できます。 ■ TIFFの特徴
・構造そのものは簡単 ・圧縮オプションはいくつか用意されている ・色の表現の自由度が高い ・Specificationに定められたすべてを実装する必要がない 順を追って説明していきましょう。まず、図1にTIFFの構造を示しました。TIFFは仕様上、1つのファイルに複数の画像を格納できます。このあたりはアニメーションGIFに似ていますが、残念ながらこれをアニメーションとして扱う仕様はありません。普通は1ファイルあたり1画像になっています。 ファイルの先頭にはファイルヘッダがありますが、これに続くIDF（Image File Directory）は、各画像の特徴などを記したもので、1画像あたり1ずつ用意されています。このIDFは複数（最大65535個）のEntryからなります。Entryは1個あたり12バイトで、Tag/Type/Count/Value or offsetの4フィールドからなります。 何かいきなり難しい話っぽく見えますが、実は簡単です。例えば、画像の幅と高さは、画像それ自体を理解するために絶対必要なわけですが、幅はImageWidth（100H）というTag、高さはImageLength（101H）というTagでそれぞれ示されます。 図2は640×480ピクセルの画像の場合、実際にどんな具合に幅と高さがEntryに格納されているかのサンプルです。必要なのは640（280H）と480（1E0H）という2つの数字だけなのですが、その数字が何を意味して、どんな型で表現され、いくつフィールドに入っているかを説明するパラメータがおまけについているので複雑に見えてしまうわけです。 なぜこうした複雑なフォーマットになっているかといえば、TIFFの仕様策定当時は非常に幅広い分野で使われることが想定されており（実際幅広い範囲で使われています）、数字の解釈などが間違わないように確認を入れる意味だと思われます。もっとも、こうした約束を無視してTagやフィールド構造を独自に変えてしまうケースも多少ありましたが、それでも概ねこの約束を守ってフォーマットを作ったために、比較的ファイルの互換性が保たれていました。
話を元に戻しますが、そんなわけでTIFFは取り扱いが見かけよりはるかに簡単で、例えばデジタルカメラのようにPCより処理能力が低い機器でも広く利用されています。 次に圧縮オプションです。TIFFでサポートされているのは以下の3種類が標準仕様で利用できます。 ・非圧縮 ・CCITT（現ITU-T）Group3 1-Dimentional Modified Huffman run length（ランレングス圧縮） ・Packbits compression さらに拡張仕様では、以下の5つが用意されています。 ・CCITT Bilevel Encodings G3 FAX T.4 ・CCITT Bilevel Encodings G4 FAX T.6 ・LZW Compression ・JPEG Compression ・Lossless JPEG Compression このうちPackbitsはAppleのMacintoshで採用されていた圧縮方法で、あまり広くは利用されませんでした。同方式の詳細は例えばこちらに詳しいので、興味ある方はごらんになってください。 拡張仕様のG3/G4 FAXというのは、要するにG3 FAX/G4 FAX様に制定されたT.4/T.6という圧縮方式をそのまま利用したものになります。LZWは、GIFの回で登場したLZ78符号のことです。JPEG/Lossless JPEGは、言うまでもなくJPEGそのものです。
実のところ、1番利用される圧縮方法がこのランレングス圧縮でした。G3 Fax/G4 Faxは2値（つまり白黒）画像の圧縮ですし、JPEG Compressionを使うくらいなら、JPEGフォーマットを使うほうが便利です。LZWはGIF同様、UNISYSの特許回避のためにしばらく利用が避けられていましたし、Packbitsは古いMacintoshでは便利でしたが、それ以外のプラットフォームではあまり意味がありませんでした。 次に色の表現です。TIFFの場合、2値・グレイスケール（白黒256階調）・RGBフルカラー（24bitカラー）以外に、カラー印刷でよく使われるCMYKや映像信号で使われるYCbCr、業務用で使われるCIE L*a*bなど、多彩な画像フォーマットをサポートしています。この結果、例えば印刷業界では画像ファイルの入稿にCMYKのTIFFが要求される場合もあるほどです。 色の表現とは少し話が違うかもしれんが、もう1つ紹介しておきましょう。Tagの中にPlannerConfigurationと呼ばれるものがあります。RGBの場合、すべての色はRGBのデータで表現されるので、データもRGBRGBRGB……という順に並んでいると考える人は多いでしょう。実際、こうしたフォーマットが今では主流です。 TIFFではこれをChunky formatと呼びますが、実はこれ以外にPlaner formatと呼ばれるものもサポートしています。つまり、RRRR……GGGG……BBBB……という具合に、RGBを分離してそれぞれ固めるという方法です。なぜこんなことを、と思われるかもしれませんが、10年以上前はこちらの方がむしろ主流でした。要するにハードウェアの観点から見ると、こちらの方が性能を上げやすく、かつ無駄がないからで、この構成をとったハードウェアが主流だったわけです。 Planer formatはこれを素直にサポートしたもので、今ではあまり有用性はないかもしれませんが、逆にこれをサポートした画像フォーマットが少なくなっている分、貴重かもしれません。 最後にSpecificationについて説明します。先ほどもちょっと出てきましたが、TIFFのSpecificationは、大きくBaseline TIFF（基本TIFFフォーマット）とTIFF Extension（拡張TIFFフォーマット）に分かれています。例えば、Baseline TIFFは必須ですが、TIFF Extensionsに関しては必ずしも実装する必要がありません。RGBフルカラーの場合、Tagとして設定すべき項目は以下の12項目だけで、それ以外のTagはオプション扱いになります。 ・ImageWidth ・ImageLength ・BitsPerSample ・Compression ・PhotometricInterpretation ・StripOffsets ・SamplesPerPixel ・RowsPerStrip ・StripByteCounts ・XResolution ・YResolution ・ResolutionUnit また、Compressionに関して対応すべきものは非圧縮とPackbitsの2種類で、先に紹介したランレングス圧縮もオプション扱になります。ですから、特に画像生成ツールの作成が非常に容易というメリットがあります。このあたりが、多くのツールでTIFFをサポートした理由の1つでしょう。 ■ TIFFの現状と今後 TIFFは仕様が決まった時期が早かったこともあり、古くから画像交換フォーマットとして多用されていました。実際に、可逆圧縮でフルカラーの画像を保存できる一般的なフォーマットとしては、TIFFしかなかったという時代はPNGが登場するまで続いており、PC以外の機器では現在でも使われています。デジタル一眼レフカメラでも、上位機種ではJPEG/RAW以外にTIFFのオプションがあるはずです。またWindowsでも、BMPが登場するVersion 3.0まではTIFFが標準フォーマットだったりしました。そういうTIFFですが、インターネットの分野ではあまり馴染みがありません。 例えば、最新のブラウザ（IE 6.0 SP1/Firefox 1.5/Opera 9.0）で非圧縮TIFFファイルを表示しようとしたところ、そのまま表示できるものは1つもありませんでした。QuickTime Pluginsを導入しておくと、これを使って表示が可能になるので、まったく手段がないわけではありませんが、今のインターネットにおけるTIFFの扱いを端的に示しているとは言えます。 どうしてこうしたことになったかといえば、データ交換を優先するためTIFFは非圧縮のものが非常に多く流通しており、Webで表示するにはデータサイズが大きすぎて嫌われた、というあたりだと思います。Webという用途に限れば、画像が多少劣化してでもサイズが小さいことが尊ばれる風潮にありましたし、こうした用途にTIFFは余り向いていません。結果、インターネット以外の用途で多用されるようになってしまった、というわけです。こうした理由から、画質を重視するケース以外ではあまり縁がないフォーマットとも言えるでしょう。 2006/10/16 10:53
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