PWG Raster¶

PWG Raster — это открытый формат файлов растровой графики, разработанный рабочей группой Printer Working Group (PWG) для использования в системах печати. Формат предназначен для передачи растровых изображений от драйвера или приложения к устройству печати, обеспечивая высокую точность воспроизведения цветов и деталей. PWG Raster является частью стандарта PWG 5102.4 и используется в качестве одного из форматов данных в протоколе IPP Everywhere, а также в системах на базе CUPS (Common Unix Printing System).

¶История

Формат PWG Raster был создан как развитие формата CUPS Raster, который использовался в системе CUPS для передачи растровых данных между фильтрами и драйверами. В 2008 году рабочая группа PWG, занимающаяся стандартизацией протоколов печати, выпустила спецификацию PWG 5102.4, в которой был описан новый формат. Основной целью было создание универсального, открытого формата, не зависящего от конкретных производителей оборудования, который мог бы заменить проприетарные форматы, используемые в различных драйверах.

Внедрение PWG Raster было тесно связано с развитием стандарта IPP Everywhere, который позволяет печатать на принтерах без установки специализированных драйверов. Формат стал обязательным для поддержки в устройствах, сертифицированных по программе IPP Everywhere. Начиная с версии CUPS 2.0, выпущенной в 2014 году, PWG Raster заменил устаревший формат CUPS Raster в качестве основного растрового формата для внутреннего обмена данными.

¶Технические характеристики

PWG Raster представляет собой бинарный формат, в котором данные изображения хранятся в виде последовательности строк (растров) с метаданными в заголовке. Формат поддерживает различные цветовые пространства, глубину цвета, разрешение и сжатие.

¶Структура файла

Файл PWG Raster состоит из следующих частей:

• Заголовок (Header) — содержит метаданные изображения, такие как ширина, высота, разрешение, цветовое пространство, глубина цвета, тип сжатия и другие параметры.
• Данные изображения (Raster Data) — последовательность строк пикселей, каждая из которых может быть сжата или представлена в несжатом виде.

¶Цветовые пространства

PWG Raster поддерживает несколько цветовых пространств, включая:

• sRGB — стандартное цветовое пространство для мониторов и веб-графики.
• Adobe RGB — расширенное цветовое пространство для профессиональной печати.
• CMYK — цветовая модель для полноцветной печати (циан, маджента, жёлтый, чёрный).
• Оттенки серого (Gray) — для чёрно-белой печати.
• CIE Lab — цветовое пространство, основанное на восприятии человеческого глаза.

¶Глубина цвета

Формат поддерживает глубину цвета от 1 бита на канал (монохром) до 16 бит на канал (высокая точность). Для цветных изображений обычно используется 8 или 16 бит на канал для каждого из трёх или четырёх цветовых компонентов.

¶Разрешение

Разрешение изображения может быть задано в точках на дюйм (dpi) или в пикселях на метр. PWG Raster поддерживает любые разрешения, но наиболее распространёнными являются 300, 600 и 1200 dpi.

¶Сжатие

Для уменьшения размера файла PWG Raster может использовать сжатие. Поддерживаются следующие методы:

• Без сжатия (Uncompressed) — данные хранятся в исходном виде.
• PackBits — простой алгоритм сжатия без потерь, основанный на кодировании повторяющихся байтов.
• Deflate — более эффективный алгоритм сжатия без потерь, основанный на LZ77 и кодировании Хаффмана.
• JPEG — сжатие с потерями для фотографических изображений.

¶Применение

PWG Raster используется в основном в системах печати, где он служит промежуточным форматом для передачи растровых данных. Основные области применения:

¶IPP Everywhere

Стандарт IPP Everywhere, разработанный PWG, использует PWG Raster в качестве одного из обязательных форматов для печати. Принтеры, поддерживающие IPP Everywhere, могут принимать задания на печать в формате PWG Raster без необходимости установки драйверов от производителя. Это упрощает настройку печати на различных операционных системах, включая Linux, macOS и Windows.

¶CUPS (Common Unix Printing System)

В CUPS PWG Raster используется как внутренний формат для передачи данных между фильтрами, которые преобразуют документы (например, PDF или PostScript) в растровое изображение, и драйверами, которые отправляют данные на принтер. Начиная с CUPS 2.0, PWG Raster заменил устаревший формат CUPS Raster, что позволило улучшить совместимость и производительность.

¶Драйверы принтеров

Многие современные драйверы принтеров, особенно для устройств, поддерживающих IPP Everywhere, используют PWG Raster для передачи данных. Это позволяет драйверам быть независимыми от конкретных моделей принтеров, так как формат стандартизирован.

¶Программное обеспечение для обработки изображений

Некоторые программы для обработки изображений и конвертации графических форматов поддерживают экспорт в PWG Raster. Это может быть полезно для тестирования печати или для создания файлов, совместимых с определёнными устройствами.

¶Преимущества и недостатки

¶Преимущества

• Открытость и стандартизация — PWG Raster является открытым форматом, спецификация которого доступна бесплатно. Это позволяет разработчикам создавать совместимые решения без лицензионных отчислений.
• Гибкость — поддержка различных цветовых пространств, глубин цвета и разрешений делает формат универсальным для разных типов печати.
• Совместимость — PWG Raster является обязательным форматом для устройств с поддержкой IPP Everywhere, что обеспечивает широкую совместимость с современными принтерами.
• Эффективность — использование сжатия позволяет уменьшить размер файлов без значительной потери качества.

¶Недостатки

• Специализация — PWG Raster ориентирован на печать и не предназначен для хранения или передачи изображений в других контекстах (например, для веб-графики или редактирования).
• Ограниченная поддержка — формат поддерживается в основном в системах на базе CUPS и IPP Everywhere. В других операционных системах или программах его поддержка может отсутствовать.
• Сложность реализации — из-за большого количества опций (цветовые пространства, сжатие, глубина цвета) реализация полной поддержки PWG Raster может быть сложной для разработчиков.

¶Сравнение с другими форматами

PWG Raster часто сравнивают с другими растровыми форматами, используемыми в печати, такими как TIFF, JPEG и PNG.

• TIFF — гибкий формат, поддерживающий множество цветовых пространств и сжатий. Однако TIFF не является стандартом для печати в IPP Everywhere и может быть менее оптимизирован для потоковой передачи данных.
• JPEG — формат с потерями, который хорошо подходит для фотографий, но не для текста или графики с резкими границами. PWG Raster позволяет использовать сжатие без потерь, что важно для точной печати.
• PNG — формат с сжатием без потерь, но он не поддерживает CMYK и некоторые другие цветовые пространства, необходимые для печати. PWG Raster более универсален в этом отношении.

¶Поддержка в операционных системах

• Linux — PWG Raster полностью поддерживается в CUPS и многих дистрибутивах Linux. Большинство современных принтеров, поддерживающих IPP Everywhere, работают с этим форматом.
• macOS — начиная с версии macOS 10.10 (Yosemite), система использует IPP Everywhere и PWG Raster для печати на совместимых принтерах.
• Windows — поддержка PWG Raster ограничена. В Windows для печати на принтерах с IPP Everywhere могут использоваться драйверы, которые преобразуют данные в PWG Raster, но это не является стандартной функцией системы.

¶Интересные факты

• PWG Raster является частью более широкого семейства стандартов PWG, включающего такие протоколы, как IPP (Internet Printing Protocol) и JDF (Job Definition Format).
• Формат был разработан с учётом потребностей как бытовых, так и профессиональных принтеров, включая устройства для печати фотографий и документов.
• В спецификации PWG 5102.4 описаны не только технические детали, но и рекомендации по тестированию совместимости.

¶Источники

1. PWG 5102.4 — PWG Raster Format Specification, Printer Working Group, 2008.
2. CUPS Software Design, Apple Inc., 2014.
3. IPP Everywhere Printer Self-Certification Manual, Printer Working Group, 2015.
4. Michael Sweet, "CUPS: Common Unix Printing System", 2012.
5. Документация к проекту CUPS (cups.org).