PCX
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1. 개요
PCX는 IBM 호환 PC에서 사용하도록 설계된 이미지 파일 형식으로, 128바이트 헤더, 그림 데이터, 선택적으로 256색 팔레트로 구성된다. PCX 파일은 런-렝스 인코딩(RLE)을 사용하여 압축되며, 헤더에는 이미지의 치수, 색상 정보, 압축 방법 등이 포함되어 있다. 256색 팔레트가 있는 경우 파일의 끝에서 찾을 수 있으며, 다양한 비트 심도와 색상 수를 지원한다. PCX는 여러 이미지 편집 프로그램에서 지원되며, 다중 페이지를 지원하는 .dcx 확장자를 가진 파일 형식도 존재한다.
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| PCX - [IT 관련 정보]에 관한 문서 | |
|---|---|
| PCX 파일 형식 | |
| 종류 | 무손실 비트맵 이미지 포맷 |
| 개발 | ZSoft Corporation |
| 확장자 | .pcx |
| MIME 형식 | image/vnd.zbrush.pcx, image/x-pcx (deprecated) |
| 제작자 코드 | 해당 없음 |
| 출시 | 1985년 |
| 최신 버전 | 5 |
| 최신 출시일 | 1991년 |
| 컨테이너 대상 | 해당 없음 |
| 포함 대상 | 해당 없음 |
| 확장 대상 | 해당 없음 |
| 확장 출처 | 해당 없음 |
2. 구조
PCX 파일은 IBM 호환 PC에서 사용하도록 설계되었으며, 리틀 엔디언 바이트 정렬을 이용한다. PCX 파일은 128 바이트 헤더, 그림 데이터, (선택 사항) 256색 팔레트의 세 부분으로 나뉜다.[7][2]
2. 1. 헤더
PCX 파일은 IBM 호환 PC에서 사용하도록 설계되었으며 늘 리틀 엔디언 바이트 정렬을 이용한다. PCX 파일은 다음과 같은 세 가지 주요 섹션으로 구성된다.# 128바이트 헤더
# 이미지 데이터
# (선택 사항) 256색 팔레트
PCX 파일 헤더에는 식별자 바이트(값 10), 버전 번호, 이미지 치수, 16개 팔레트 색상, 색상 평면 수, 각 평면의 비트 심도, 압축 방법의 값이 포함되어 있다. PCX 버전 번호는 0에서 5까지이며, 이는 원래 PCX 파일을 생성하는 데 사용된 PC 페인트브러시 프로그램의 버전을 나타낸다. 헤더는 항상 16가지 색상을 위한 공간을 가지고 있지만 사용된 색상의 수는 이미지의 비트 심도에 따라 달라진다. 헤더는 18개의 필드로 구성된다:[7][2]
| 16진수 오프셋 | 10진수 오프셋 | 크기 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 1 바이트 | 0x0A(10진수에서 10)의 값을 갖는 고정 헤더 필드. |
| 01 | 1 | 1 바이트 | 페인트브러시 소프트웨어 릴리스를 나타내는 버전 번호: |
| 02 | 2 | 1 바이트 | 이미지 데이터를 인코딩하는 데 사용되는 방법. 다음이 될 수 있다. |
| 03 | 3 | 1 바이트 | 하나의 평면을 구성하는 비트 수. 대부분 1, 2, 4 또는 8. |
| 04 | 4 | 2 바이트 | 이미지 위치의 최소 x 좌표. |
| 06 | 6 | 2 바이트 | 이미지 위치의 최소 y 좌표. |
| 08 | 8 | 2 바이트 | 이미지 위치의 최대 x 좌표. |
| 0A | 10 | 2 바이트 | 이미지 위치의 최대 y 좌표. |
| 0C | 12 | 2 바이트 | DPI 단위의 가로 이미지 해상도. |
| 0E | 14 | 2 바이트 | DPI 단위의 세로 이미지 해상도. |
| 10 | 16 | 48 바이트 | 16색 이미지용 EGA 팔레트. |
| 40 | 64 | 1 바이트 | 첫 번째 예약 필드로, 일반적으로 0으로 설정된다. |
| 41 | 65 | 1 바이트 | 픽셀 데이터를 구성하는 색상 평면 수. 대부분 1, 3 또는 4로 선택된다. |
| 42 | 66 | 2 바이트 | 단일 스캔 라인을 나타내는 한 색상 평면의 바이트 수. |
| 44 | 68 | 2 바이트 | 팔레트를 구성하는 모드: |
| 46 | 70 | 2 바이트 | 소스 시스템 화면의 가로 해상도. |
| 48 | 72 | 2 바이트 | 소스 시스템 화면의 세로 해상도. |
| 4A | 74 | 54 바이트 | 두 번째 예약 필드로, 향후 확장을 위해 사용되며 일반적으로 0 바이트로 설정된다. |
모든 PCX 파일은 동일한 압축 방식을 사용하며 압축 값은 항상 1이다. 다른 값은 정의되지 않았으며 압축되지 않은 PCX 파일은 없다. 한 소스는 0(압축되지 않음)이 "허용되지만 많은 소프트웨어에서 지원하지 않는다"고 주장한다.[8]
2. 2. 이미지 데이터
PCX 파일은 128바이트 헤더, 이미지 데이터, 선택 사항인 256색 팔레트로 구성된다.[7][2] PCX는 IBM 호환 PC에서 사용하도록 설계되었으며, 리틀 엔디언 바이트 정렬을 사용한다.PCX 파일 헤더에는 식별자 바이트(값 10), 버전 번호, 이미지 크기, 16개 팔레트 색상, 색상 평면 수, 각 평면의 비트 심도, 압축 방법 등이 포함되어 있다. 버전 번호는 0부터 5까지이며, PCX 파일을 생성하는 데 사용된 PC 페인트브러시 프로그램의 버전을 나타낸다. 헤더는 항상 16가지 색상을 위한 공간을 가지고 있지만, 실제 사용되는 색상의 수는 이미지의 비트 심도에 따라 달라진다.
| 16진수 오프셋 | 10진수 오프셋 | 크기 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 1 바이트 | 0x0A(10진수 10) 값을 갖는 고정 헤더 필드. |
| 01 | 1 | 1 바이트 | 페인트브러시 소프트웨어 릴리스를 나타내는 버전 번호: |
| 02 | 2 | 1 바이트 | 이미지 데이터를 인코딩하는 데 사용되는 방법: |
| 03 | 3 | 1 바이트 | 하나의 평면을 구성하는 비트 수. 대부분 1, 2, 4 또는 8. |
| 04 | 4 | 2 바이트 | 이미지 위치의 최소 x 좌표. |
| 06 | 6 | 2 바이트 | 이미지 위치의 최소 y 좌표. |
| 08 | 8 | 2 바이트 | 이미지 위치의 최대 x 좌표. |
| 0A | 10 | 2 바이트 | 이미지 위치의 최대 y 좌표. |
| 0C | 12 | 2 바이트 | DPI 단위의 가로 이미지 해상도. |
| 0E | 14 | 2 바이트 | DPI 단위의 세로 이미지 해상도. |
| 10 | 16 | 48 바이트 | 16색 이미지용 EGA 팔레트. |
| 40 | 64 | 1 바이트 | 첫 번째 예약 필드, 통상 0. |
| 41 | 65 | 1 바이트 | 픽셀 데이터를 구성하는 색상 평면 수. 대부분 1, 3 또는 4. |
| 42 | 66 | 2 바이트 | 단일 스캔 라인을 나타내는 한 색상 평면의 바이트 수. |
| 44 | 68 | 2 바이트 | 팔레트 구성 모드: |
| 46 | 70 | 2 바이트 | 소스 시스템 화면의 가로 해상도. |
| 48 | 72 | 2 바이트 | 소스 시스템 화면의 세로 해상도. |
| 4A | 74 | 54 바이트 | 두 번째 예약 필드, 향후 확장을 위해 사용되며 통상 0 바이트. |
2. 2. 1. 이미지 데이터 배치
PCX 이미지 데이터는 위에서 아래로(top-down) 행 또는 스캔 라인으로 저장된다. 이미지가 여러 평면을 갖는 경우, 각 행 내에서 평면별로 저장된다. 즉, 행 0에 대한 모든 빨간색 데이터 다음에 행 0에 대한 모든 녹색 데이터, 그 다음 모든 파란색 데이터, 그 다음 알파 데이터가 온다. 이 패턴은 각 라인에 대해 반복된다.[7]| 행 0 | R R R R R R R R R |
| G G G G G G G G G | |
| B B B B B B B B B | |
| A A A A A A A A A | |
| 행 1 | R R R R R R R R R |
| G G G G G G G G G | |
| B B B B B B B B B | |
| A A A A A A A A A | |
| 행 2 등 | .... |
이미지가 픽셀당 8비트 미만일 경우, 각 행은 다음 짝수 바이트 경계로 패딩된다.[7] 예를 들어, 이미지가 1비트 데이터(흑백)의 1개 평면을 가지고 너비가 22 픽셀인 경우, 각 행은 4바이트 길이이며, 행당 32비트를 가지며 10비트는 사용되지 않는다.
2. 2. 2. 런렝스 인코딩 (RLE)
PCX 이미지 데이터는 런-렝스 인코딩(RLE)을 사용하여 압축되는데, 이는 동일한 값을 가진 연속된 바이트를 두 바이트 쌍으로 압축하는 무손실 압축 알고리즘이다. 바이트의 상위 두 비트는 주어진 데이터가 단일 픽셀의 팔레트 인덱스 또는 색상 값을 나타내는지, 아니면 동일한 값의 여러 픽셀을 나타내는 RLE 쌍인지를 결정한다.- 두 비트가 모두 1이면 바이트는 런 길이로 해석되며, 실제 런 길이 값은 0-63 범위로 6비트가 남는다.
- 그렇지 않은 경우, 바이트는 단일 픽셀 값으로 해석된다. 비트 #7과 비트 #8이 동시에 1이 아닌 모든 값에 대해 192 미만의 값을 단일 바이트로 인코딩할 수 있다.
두 개의 가장 중요한 비트를 플래그로 사용하므로 192에서 255 사이의 픽셀 값은 연속으로 하나 또는 두 개의 픽셀만 발생하더라도 RLE 바이트 쌍으로 저장해야 한다. 반면, 색상 인덱스 0에서 191까지는 직접 또는 RLE 바이트 쌍으로 저장할 수 있다. 팔레트 항목을 적절하게 정렬하면 압축률을 최적화할 수 있지만, 다른 이미지와 색상 팔레트를 공유해야 하는 경우에는 불가능하다. 예를 들어, 가장 많이 사용되는 색상이 팔레트 위치 0에서 191까지 나타나고, 가장 덜 사용되는 색상이 나머지 1/4에 할당되도록 팔레트를 최적화할 수 있다.
RLE 알고리즘의 또 다른 비효율성은 길이가 0인 청크를 저장할 수 있어 파일에 공백이 생길 수 있다는 것이다. PCX 압축 알고리즘은 적용에 매우 적은 프로세서 성능이나 메모리를 필요로 했으며, 이는 설계 당시 컴퓨터 시스템에서 중요한 문제였다. 최신 이미지 형식에서 사용되는 압축 알고리즘은 사진과 같은 이미지를 압축할 때 더 효율적이며, 디더링되거나 복잡한 그래픽이 더 효율적이다.
2. 3. 색상 팔레트
PCX 파일은 IBM 호환 PC에서 사용하도록 설계되었으며, 항상 리틀 엔디언 바이트 정렬을 사용한다. PCX 파일 형식은 128바이트 헤더, 그림 데이터, 그리고 선택적으로 256색 팔레트를 포함한다.[7][2]PCX 파일 헤더에는 16색 팔레트를 위한 공간이 있지만, 256색 VGA 하드웨어가 사용 가능해지면서 팔레트 공간이 부족해졌다. 헤더 뒤의 54바이트의 사용되지 않은 공간조차도 충분하지 않았다. 그래서 파일 끝에 팔레트를 마커 바이트와 함께 배치하여 존재를 확인하는 방법이 선택되었다.
PCX 파일이 256색 팔레트를 가지고 있다면, 파일 끝에서 768바이트 떨어진 곳에서 찾을 수 있다. 이 경우 팔레트 앞의 바이트 값은 12(0x0C)여야 한다. 팔레트는 RGB 삼중항의 시퀀스로 저장되며, 사용 가능한 길이는 이미지의 색상 수에 의해 정의된다. PCX 팔레트의 색상 값은 이미지의 비트 깊이와 관계없이 항상 8비트를 사용한다.
3. 일반적인 PCX 이미지 형식
PCX는 PC 디스플레이 하드웨어의 초기 개발 단계에서 설계되었으며, 지원했던 대부분의 형식은 더 이상 사용되지 않는다. 아래 표는 가장 일반적으로 사용되는 PCX 형식 목록을 보여준다. 최신 이미지 편집 프로그램은 구형 하드웨어와 일치하는 PCX 파일을 읽지 못할 수도 있다.
| 비트 심도 | 평면 | 색상 수 |
|---|---|---|
| 4 | 1 | 팔레트에서 16색 |
| 8 | 1 | 팔레트에서 256색 |
| 8 | 1 | 256가지 회색 음영 |
| 4 | 4 | 16단계 투명도로 4096색 |
| 8 | 3 | 1670만 색상, 24비트 "트루 컬러" |
| 8 | 4 | 256단계 투명도로 1670만 색상 |
| 1 | 1 | 2색 모노크롬 (1-비트) (윈도우 3.1 페인트브러시) |
| 1 | 4 | 4개 평면에서 16색 RGBi (4-비트) (윈도우 3.1 페인트브러시) |
4. 지원 소프트웨어
PCX는 ACDSee, FastStone, GIMP, ImageMagick, IrfanView, LView, Netpbm, PaintShop Pro, 포토샵, Visio, PMview, XnView 및 GraphicConverter를 포함한 일반적인 이미지 처리 소프트웨어에서 지원된다.[3][4] FFmpeg 버전 2.1.4에서는 PCX 픽셀 형식 ''rgb24, rgb8, bgr8, rgb4_byte, bgr4_byte, gray, pal8,'' 및 ''monob''를 인코딩하고 디코딩할 수 있었다.[5]
일부 컴퓨터 팩스 및 문서 관리 프로그램에서 사용되는 PCX의 다중 페이지 버전이 있으며, 파일 확장자는 `.dcx`이다. DCX 파일은 일련의 후속 PCX 파일을 소개하는 헤더로 구성된다.[6]
5. 다중 페이지 PCX (.dcx)
DCX는 일부 컴퓨터 팩스 및 문서 관리 프로그램에서 사용되는 PCX의 다중 페이지 버전이며, 파일 확장자는 `.dcx`이다. DCX 파일은 일련의 PCX 파일을 소개하는 헤더로 구성된다.[6]
참조
[1]
웹사이트
.pcx MIME type not registered at IANA
https://www.iana.org[...]
[2]
서적
Encyclopedia of Graphics File Formats, Second Edition
https://archive.org/[...]
O'Reilly
2014-03-07
[3]
웹사이트
.pcx Extension
http://extension.nir[...]
2014-01-12
[4]
웹사이트
File Type: Microsoft PaintBrush Bitmap Graphic
https://web.archive.[...]
Microsoft
2014-03-14
[5]
웹사이트
Image Formats
http://www.ffmpeg.or[...]
2014-02-23
[6]
웹사이트
.DCX File Extension
http://www.fileinfo.[...]
fileinfo.com
2010-02-19
[7]
웹사이트
ZSoft PCX File Format Technical Reference Manual
https://web.archive.[...]
ZSoft Corporation
2014-03-14
[8]
웹사이트
PCX Format
http://www.shikadi.n[...]
ModdingWiki
2012-06-23
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