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G4 इमेज फॉर्मेट, जिसे ग्रुप 4 कम्प्रेशन के नाम से भी जाना जाता है, एक डिजिटल इमेज कम्प्रेशन स्कीम है जिसका उपयोग आमतौर पर फैक्स ट्रांसमिशन और स्कैनिंग में किया जाता है। यह TIFF (टैग्ड इमेज फाइल फॉर्मेट) परिवार का एक हिस्सा है और इसे विशेष रूप से कुशल ब्लैक-एंड-व्हाइट या मोनोक्रोम इमेज डेटा कम्प्रेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है। G4 इमेज फॉर्मेट का प्राथमिक लक्ष्य किसी इमेज के फाइल साइज़ को उसकी क्वालिटी से समझौता किए बिना कम करना है, जो इसे टेक्स्ट डॉक्यूमेंट, इंजीनियरिंग ड्रॉइंग और अन्य मोनोक्रोम इमेज के हाई-रेजोल्यूशन स्कैन के लिए उपयुक्त बनाता है।

G4 इमेज फॉर्मेट को समझने के लिए इसके पूर्ववर्ती, ग्रुप 3 (G3) कम्प्रेशन स्कीम से परिचित होना आवश्यक है। पहले के फैक्स मशीनों में उपयोग किए जाने वाले G3 ने एक-आयामी (1D) रन-लेंथ एन्कोडिंग जैसी तकनीकों को पेश करके मोनोक्रोम इमेज कम्प्रेशन की नींव रखी। हालाँकि, G3 की कम्प्रेशन क्षमता में सीमाएँ थीं, खासकर अधिक जटिल या विस्तृत इमेज के लिए। इन सीमाओं को दूर करने और कम्प्रेशन क्षमताओं में सुधार करने के लिए, G4 फॉर्मेट को दो-आयामी (2D) एन्कोडिंग स्कीम के साथ पेश किया गया, जो कम्प्रेशन क्षमता को बढ़ाता है, विशेष रूप से दोहराए जाने वाले पैटर्न वाली इमेज के लिए।

G4 फॉर्मेट के कम्प्रेशन एल्गोरिथम के पीछे का मूल सिद्धांत दो-आयामी (2D) संशोधित READ (रिलेटिव एलिमेंट एड्रेस डिज़ाइनेट) एन्कोडिंग का उपयोग है। यह दृष्टिकोण रन-लेंथ एन्कोडिंग की मूल अवधारणा पर आधारित है, जहाँ समान रंगीन पिक्सेल का अनुक्रम (आमतौर पर G4 के मामले में काला या सफेद) एक एकल डेटा बिंदु के रूप में संग्रहीत किया जाता है, जो रंग और लगातार पिक्सेल की संख्या को इंगित करता है। 2D कोडिंग स्कीम में, इमेज में प्रत्येक पंक्ति को स्वतंत्र रूप से व्यवहार करने के बजाय, G4 आसन्न पंक्तियों के बीच के अंतर की जाँच करता है। यह विधि पंक्तियों में दोहराए जाने वाले पैटर्न को कुशलतापूर्वक पहचानती है और उन्हें संपीड़ित करती है, जिससे लगातार पैटर्न वाली इमेज के फ़ाइल आकार को काफी कम किया जाता है।

G4 एन्कोडिंग प्रक्रिया में, पिक्सेल की प्रत्येक पंक्ति की तुलना उसके ठीक ऊपर की पंक्ति से की जाती है, जिसे संदर्भ रेखा के रूप में जाना जाता है। एल्गोरिथम पिक्सेल रंग में परिवर्तन (काले से सफेद और इसके विपरीत संक्रमण) की पहचान करता है और पिक्सेल की निरपेक्ष स्थिति के बजाय इन परिवर्तनों के बीच की दूरी को एन्कोड करता है। इन अंतरों को एन्कोड करके, G4 डेटा को कुशलतापूर्वक संपीड़ित करता है, विशेष रूप से उन दस्तावेज़ों में जहाँ कई पंक्तियाँ समान या समान होती हैं। यह सापेक्ष एन्कोडिंग विधि इस तथ्य का लाभ उठाती है कि टेक्स्टुअल और लाइन ड्राइंग सामग्री में अक्सर दोहराए जाने वाले पैटर्न शामिल होते हैं, जिससे G4 स्कैन किए गए दस्तावेज़ों और तकनीकी ड्रॉइंग को संपीड़ित करने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हो जाता है।

G4 कम्प्रेशन एल्गोरिथम की एक उल्लेखनीय विशेषता एन्कोडिंग ओवरहेड में इसका 'न्यूनतमवाद' है। यह अलग-अलग पंक्तियों या खंडों के लिए संपीड़ित डेटा स्ट्रीम के भीतर पारंपरिक मार्कर या हेडर के उपयोग से बचता है। इसके बजाय, G4 रन की लंबाई और संदर्भ और कोडिंग लाइनों के बीच की शिफ्ट का प्रतिनिधित्व करने के लिए कोड के एक कॉम्पैक्ट सेट पर निर्भर करता है। यह रणनीति G4 की उच्च कम्प्रेशन दरों में महत्वपूर्ण योगदान देती है, एन्कोडिंग प्रक्रिया के दौरान पेश किए गए अतिरिक्त डेटा को कम करके, यह सुनिश्चित करती है कि संपीड़ित फ़ाइल यथासंभव छोटी हो।

कम्प्रेशन क्षमता G4 फॉर्मेट की अपील का एक महत्वपूर्ण पहलू है, लेकिन इमेज क्वालिटी पर इसका प्रभाव ध्यान देने योग्य है। अपनी उच्च कम्प्रेशन दरों के बावजूद, G4 दोषरहित डेटा कम्प्रेशन सुनिश्चित करता है। इसका मतलब यह है कि जब एक G4-संपीड़ित इमेज को डीकंप्रेस किया जाता है, तो उसे बिना किसी विवरण या गुणवत्ता की हानि के उसकी मूल स्थिति में बहाल कर दिया जाता है। यह दोषरहित प्रकृति उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जहाँ पुनरुत्पादित इमेज की सटीकता महत्वपूर्ण है, जैसे कानूनी दस्तावेज़, वास्तुकला योजनाएँ और स्कैन किए गए टेक्स्ट।

TIFF विनिर्देश में G4 इमेज फॉर्मेट का एकीकरण इसकी बहुमुखी प्रतिभा और उपयोगिता को बढ़ाता है। TIFF, एक लचीला और व्यापक रूप से समर्थित इमेज फ़ाइल फ़ॉर्मेट होने के कारण, G4 सहित विभिन्न कम्प्रेशन स्कीम को शामिल करने की अनुमति देता है, बिना TIFF द्वारा प्रदान की जाने वाली कार्यक्षमता से समझौता किए, जैसे एक ही फ़ाइल में कई इमेज के लिए समर्थन, मेटाडेटा संग्रहण और विभिन्न प्लेटफ़ॉर्म और डिवाइस पर संगतता। इस एकीकरण का मतलब है कि उपयोगकर्ता TIFF फॉर्मेट की समृद्ध विशेषताओं और व्यापक संगतता को बनाए रखते हुए G4 के कुशल कम्प्रेशन से लाभ उठा सकते हैं।

हालाँकि, G4 इमेज फॉर्मेट का उपयोग कुछ विचारों और सीमाओं को प्रस्तुत करता है जिनके बारे में उपयोगकर्ताओं को पता होना चाहिए। उदाहरण के लिए, G4 कम्प्रेशन की दक्षता इमेज की सामग्री पर अत्यधिक निर्भर है। एक समान रंग या दोहराए जाने वाले पैटर्न वाले बड़े क्षेत्रों वाली इमेज को यादृच्छिक या अत्यधिक विस्तृत सामग्री वाली इमेज की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से संपीड़ित किया जाता है। इस विशेषता का मतलब है कि जबकि G4 टेक्स्ट दस्तावेज़ों और सरल रेखाचित्रों के लिए उत्कृष्ट है, इसकी कम्प्रेशन क्षमता और प्रभावशीलता तस्वीरों या जटिल ग्रेस्केल इमेज के लिए कम हो सकती है।

इसके अलावा, G4 कम्प्रेशन और डीकम्प्रेशन का प्रदर्शन उपलब्ध कम्प्यूटेशनल संसाधनों से प्रभावित होता है। एन्कोडिंग और डिकोडिंग प्रक्रियाओं में शामिल दो-आयामी विश्लेषण को सरल, एक-आयामी योजनाओं की तुलना में अधिक प्रोसेसिंग पावर की आवश्यकता होती है। नतीजतन, सीमित कम्प्यूटेशनल क्षमता वाले डिवाइस, जैसे पुराने फैक्स मशीन या स्कैनर, G4 संपीड़ित इमेज के साथ काम करते समय धीमी प्रोसेसिंग समय का अनुभव कर सकते हैं। इस कम्प्यूटेशनल मांग को कम फ़ाइल आकार और संग्रहण आवश्यकताओं के लाभों के विरुद्ध संतुलित किया जाना चाहिए।

इन विचारों के बावजूद, विभिन्न अनुप्रयोगों में G4 इमेज फॉर्मेट को अपनाना इसके मूल्य को उजागर करता है। दस्तावेज़ संग्रह और डिजिटल पुस्तकालयों के क्षेत्र में, विवरण का त्याग किए बिना फ़ाइल आकार को महत्वपूर्ण रूप से कम करने की G4 की क्षमता

APNG (एनिमेटेड पोर्टेबल नेटवर्क ग्राफिक्स) एक फ़ाइल प्रारूप है जो एनिमेशन को सपोर्ट करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले PNG (पोर्टेबल नेटवर्क ग्राफिक्स) प्रारूप की क्षमताओं का विस्तार करता है। इसे वेब पर एनिमेटेड इमेज देने के लिए GIF (ग्राफिक्स इंटरचेंज फॉर्मेट) के लिए एक अधिक कुशल और सुलभ विकल्प प्रदान करने के लिए बनाया गया था। APNG, PNG की उसी लॉसलेस कम्प्रेशन और ट्रांसपेरेंसी विशेषताओं को बनाए रखता है, जबकि कई फ्रेम को स्टोर करने की क्षमता का परिचय देता है, जिससे स्मूथ, उच्च-गुणवत्ता वाले एनिमेशन का निर्माण हो सके।

APNG प्रारूप विशेष रूप से एनिमेशन के लिए डिज़ाइन किए गए नए चंक प्रकारों को पेश करके मौजूदा PNG संरचना पर बनाता है। APNG में उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक चंक `acTL` (एनिमेशन कंट्रोल) चंक और `fcTL` (फ्रेम कंट्रोल) चंक हैं। `acTL` चंक को फ़ाइल की शुरुआत में रखा जाता है और इसमें एनिमेशन के बारे में जानकारी होती है जैसे कि फ्रेम की संख्या और एनिमेशन को कितनी बार लूप करना चाहिए। `fcTL` चंक प्रत्येक फ्रेम से पहले होता है और फ्रेम-विशिष्ट विवरण प्रदान करता है, जिसमें फ्रेम के आयाम, स्थिति और विलंब समय शामिल हैं।

APNG के प्रमुख लाभों में से एक मानक PNG दर्शकों के साथ इसकी पिछड़ी संगतता है। एक APNG फ़ाइल एक नियमित PNG फ़ाइल के समान हस्ताक्षर और महत्वपूर्ण चंक्स के साथ शुरू होती है, जिससे इसे उन अनुप्रयोगों में एक स्थिर छवि के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है जो APNG का समर्थन नहीं करते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि पुराने ब्राउज़र या छवि दर्शकों वाले उपयोगकर्ता अभी भी एनिमेशन का पहला फ्रेम देख सकते हैं, विभिन्न प्रकार के प्लेटफॉर्म पर संगतता बनाए रख सकते हैं।

APNG में एनिमेशन प्रक्रिया फ्रेम की एक श्रृंखला पर आधारित है, प्रत्येक एक अलग छवि द्वारा दर्शाया गया है। पहला फ्रेम आमतौर पर एक पूर्ण-प्रस्तुत छवि है, जबकि बाद के फ्रेम या तो पूर्ण फ्रेम या आंशिक फ्रेम हो सकते हैं जिनमें केवल पिछले फ्रेम से परिवर्तन होते हैं। यह दृष्टिकोण अधिक कुशल भंडारण और तेज़ लोडिंग समय की अनुमति देता है, क्योंकि अपरिवर्तित पिक्सेल को प्रत्येक फ्रेम के लिए फिर से तैयार करने की आवश्यकता नहीं होती है।

एक APNG फ़ाइल बनाने के लिए, एक छवि संपादन उपकरण या विशेष सॉफ़्टवेयर का उपयोग अलग-अलग फ्रेम को इकट्ठा करने और आवश्यक चंक्स उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। फ्रेम को आमतौर पर अलग-अलग PNG फ़ाइलों के रूप में निर्यात किया जाता है और फिर एक APNG एनकोडर का उपयोग करके एक एकल APNG फ़ाइल में संयोजित किया जाता है। एनकोडर फ्रेम का विश्लेषण करता है, इष्टतम एन्कोडिंग विधि (पूर्ण फ्रेम या आंशिक फ्रेम) निर्धारित करता है, और एनिमेशन प्लेबैक को नियंत्रित करने के लिए `acTL` और `fcTL` चंक्स उत्पन्न करता है।

जब एक APNG फ़ाइल को एक संगत दर्शक में लोड किया जाता है, तो दर्शक एनिमेशन गुणों को निर्धारित करने के लिए `acTL` चंक को पढ़ता है और फिर फ्रेम को क्रमिक रूप से संसाधित करता है। प्रत्येक फ्रेम से जुड़ा `fcTL` चंक फ्रेम को सही ढंग से प्रस्तुत करने के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान करता है, जिसमें कैनवास के भीतर इसकी अवधि और प्लेसमेंट शामिल है। दर्शक निर्दिष्ट क्रम में फ्रेम प्रदर्शित करता है, एनिमेशन गति और लूपिंग व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए विलंब समय का उपयोग करता है।

APNG पारंपरिक GIF एनिमेशन पर कई लाभ प्रदान करता है। यह 24-बिट रंग और 8-बिट पारदर्शिता का समर्थन करता है, जो GIF के सीमित 256-रंग पैलेट की तुलना में अधिक जीवंत और विस्तृत ग्राफिक्स की अनुमति देता है। APNG बेहतर कम्प्रेशन भी प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप समकक्ष छवि गुणवत्ता के लिए छोटे फ़ाइल आकार होते हैं। इसके अतिरिक्त, APNG परिवर्तनीय फ्रेम दरों की अनुमति देता है, जिससे एनिमेशन के समय और सहजता पर अधिक नियंत्रण मिलता है।

हालाँकि, APNG की कुछ सीमाएँ हैं। जबकि यह फ़ायरफ़ॉक्स, क्रोम और सफारी जैसे प्रमुख वेब ब्राउज़र द्वारा समर्थित है, यह GIF जितना व्यापक रूप से अपनाया नहीं गया है। कुछ पुराने ब्राउज़र और छवि दर्शकों में APNG के लिए अंतर्निहित समर्थन नहीं हो सकता है, जिससे उपयोगकर्ताओं को एनिमेशन देखने के लिए एक्सटेंशन इंस्टॉल करने या वैकल्पिक सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, APNG फ़ाइलें बनाना GIF की तुलना में अधिक जटिल हो सकता है, क्योंकि इसमें कई फ्रेम के साथ काम करना और विशिष्ट चंक संरचना को समझना शामिल है।

इन सीमाओं के बावजूद, APNG ने हाल के वर्षों में अपनी बेहतर छवि गुणवत्ता, छोटे फ़ाइल आकार और वेब ब्राउज़र और छवि संपादन उपकरणों से बढ़ते समर्थन के कारण लोकप्रियता हासिल की है। यह वेबसाइटों पर उच्च-गुणवत्ता वाले एनिमेशन देने के लिए एक पसंदीदा विकल्प बन गया है, विशेष रूप से छोटे, लूपिंग एनिमेशन के लिए जिन्हें पारदर्शिता और सहज प्लेबैक की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष में, APNG एक शक्तिशाली और बहुमुखी फ़ाइल प्रारूप है जो एनिमेशन का समर्थन करने के लिए PNG की क्षमताओं का विस्तार करता है। मौजूदा PNG संरचना का लाभ उठाकर और एनिमेशन नियंत्रण के लिए नए चंक्स को पेश करके, APNG GIF के लिए एक अधिक कुशल और नेत्रहीन आकर्षक विकल्प प्रदान करता है। जबकि यह GIF जितना व्यापक रूप से समर्थित नहीं हो सकता है, वेब ब्राउज़र द्वारा APNG को अपनाने और उच्च-गुणवत्ता वाले एनिमेशन की बढ़ती मांग इसे डिजाइनरों और डेवलपर्स के लिए एक मूल्यवान उपकरण बनाती है जो वेब पर आकर्षक और इंटरैक्टिव सामग्री बनाना चाहते हैं।