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图片有损压缩和无损压缩

 图形从原始数据生成图象数据经过了一系列变换过程,每个变换过程都可能产生不同于输入数据的输出数据,这些数据需要按一定的结构进行组织,形成一系列描述图形数据的文件,我们把这类文件称为图形文件(也称为图形图象文件),而图象文件是描述图象数据的文件,它是图形文件的一种特例。
常见的图像格式:一般来说可以分为2中类型有损压缩和无损压缩
 1.有损压缩
  有损压缩可以减少图像在内存和磁盘中占用的空间,在屏幕上观看图像时,不会发现它对图像的外观产生太大的不利影响。因为人的眼睛对光线比较敏感,光线对景物的作用比颜色的作用更为重要,这就是有损压缩技术的基本依据。
  有损压缩的特点是保持颜色的逐渐变化,删除图像中颜色的突然变化。生物学中的大量实验证明,人类大脑会利用与附近最接近的颜色来填补所丢失的颜色。例如,对于蓝色天空背景上的一朵白云,有损压缩的方法就是删除图像中景物边缘的某些颜色部分。当在•屏幕上看这幅图时,大脑会利用在景物上看到的颜色填补所丢失的颜色部分。利用有损压缩技术,某些数据被有意地删除了,而被取消的数据也不再恢复。
  无可否认,利用有损压缩技术可以大大地压缩文件的数据,但是会影响图像质量。如果使用了有损压缩的图像仅在屏幕上显示,可能对图像质量影响不太大,至少对于人类眼睛的识别程度来说区别不大。可是,如果要把一幅经过有损压缩技术处理的图像用高分辨率打印机打印出来,那么图像质量就会有明显的受损痕迹。
2.无损压缩
 无损压缩的基本原理是相同的颜色信息只需保存一次。压缩图像的软件首先会确定图像中哪些区域是相同的,哪些是不同的。包括了重复数据的图像(如蓝天) 就可以被压缩,只有蓝天的起始点和终结点需要被记录下来。但是蓝色可能还会有不同的深浅,天空有时也可能被树木、山峰或其他的对象掩盖,这些就需要另外记录。从本质上看,无损压缩的方法可以删除一些重复数据,大大减少要在磁盘上保存的图像尺寸。但是,无损压缩的方法并不能减少图像的内存占用量,这是因为,当从磁盘上读取图像时,软件又会把丢失的像素用适当的颜色信息填充进来。如果要减少图像占用内存的容量,就必须使用有损压缩方法。
  无损压缩方法的优点是能够比较好地保存图像的质量,但是相对来说这种方法的压缩率比较低。但是,如果需要把图像用高分辨率的打印机打印出来,最好还是使用无损压缩几乎所有的图像文件都采用各自简化的格式名作为文件扩展名。从扩展名就可知道这幅图像是按什么格式存储的,应该用什么样的软件去读/写等等。以下介绍几种常见的图象格式:
BMP( Bitmap):BMP是bitmap的缩写,即为位图图片。位图图片是用一种称作“像素”的单位存贮图像信息的。这些“像素”其实就是一些整齐排列的彩色(或黑白)点,如果这些点被慢慢放大,您就会看到一个个的“像素”中添充着自己的颜色,这些“像素”整齐地排列起来,就成为了一幅BMP图片,并以.bmp(.rle,.dib等)为扩展名。  BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式,在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持BMP图象文件格式。BMP:Windows 位图可以用任何颜色深度(从黑白到 24 位颜色)存储单个光栅图像。Windows 位图文件格式与其他 Microsoft Windows 程序兼容。它不支持文件压缩,也不适用于 Web 页。
  从总体上看,Windows 位图文件格式的缺点超过了它的优点。为了保证照片图像的质量,请使用 PNG 文件、JPEG 文件或 TIFF 文件。BMP 文件适用于 Windows 中的墙纸。
优点:BMP 支持 1 位到 24 位颜色深度。
      BMP 格式与现有 Windows 程序(尤其是较旧的程序)广泛兼容。
 缺点:BMP 不支持压缩,这会造成文件非常大。
       BMP 文件不受 Web 浏览器支持。
GIF(Graphics Interchange Format):是在各种平台的各种图形处理软件上均能够处理的、经过压缩的一种图形文件格式。该格式存储色彩最高只能达到256种,多用于网络传输。
GIF:图形交换格式 GIF 图片以 8 位颜色或 256 色存储单个光栅图像数据或多个光栅图像数据。GIF 图片支持透明度、压缩、交错和多图像图片(动画 GIF)。
 GIF 透明度不是 alpha 通道透明度,不能支持半透明效果。GIF 压缩是 LZW 压缩,压缩比大概为 3:1。GIF 文件规范的 GIF89a 版本中支持动画 GIF。
 优点:GIF 广泛支持 Internet 标准。
      支持无损耗压缩和透明度。
      动画 GIF 很流行,易于使用许多 GIF 动画程序创建。
 缺点:GIF 只支持 256 色调色板,因此,详细的图片和写实摄影图像会丢失颜色信息,而看起来却是经过调色的。
      在大多数情况下,无损耗压缩效果不如 JPEG 格式或 PNG 格式。
      GIF 支持有限的透明度,没有半透明效果或褪色效果(例如,alpha 通道透明度提供的效果)。
PNG(Portable Network Graphics):是一种能存储32位信息的位图文件格式,其图像质量远胜过GIF。与GIF一样,PNG也使用无损压缩方式来减少文件的大小。PNG图像可以是灰阶的(16位)或彩色的(48位),也可以是8位的索引色。PNG图像文件不支持动画。
TIF/TIFF(Tag Image File Format):TIFF支持的色彩数最高可达16M,它存储图像质量高,但占用的存储空间非常大,细微层次的信息较多,有利于原稿阶调与色彩的复制。该格式有压缩和非压缩两种形式。
CDR(CorelDraw):是CorelDraw中的一种图形文件格式。它是所有CorelDraw应用程序中均能使用的图形图像文件格式。
WMF(Windows Metafile Format):是Windows中常见的一种图形文件格式,它具有文件短小、图案造型化的特点,整个图形常由各个独立的组成部分拼接而成,但其图形较粗糙,并且只能在Office中调用编辑。
JPG/JPEG(Joint Photographic Expert Group):是24位的图像文件格式,也是一种高效率的压缩格式。由于其高效的压缩效率和标准化要求,目前已广泛用于彩色传真、静止图像、电话会议、印刷及新闻图片的传送。JPEG:联合摄影专家组
    JPEG 图片以 24 位颜色存储单个光栅图像。JPEG 是与平台无关的格式,支持最高级别的压缩,不过,这种压缩是有损耗的。渐近式 JPEG 文件支持交错。 可以提高或降低 JPEG 文件压缩的级别。但是,文件大小是以图像质量为代价的。压缩比率可以高达 100:1。(JPEG 格式可在 10:1 到 20:1 的比率下轻松地压缩文件,而图片质量不会下降。)JPEG 压缩可以很好地处理写实摄影作品。但是,对于颜色较少、对比级别强烈、实心边框或纯色区域大的较简单的作品,JPEG 压缩无法提供理想的结果。有时,压缩比率会低到 5:1,严重损失了图片完整性。这一损失产生的原因是,JPEG 压缩方案可以很好地压缩类似的色调,但是 JPEG 压缩方案不能很好地处理亮度的强烈差异或处理纯色区域。
优点:摄影作品或写实作品支持高级压缩。
      利用可变的压缩比可以控制文件大小。
      支持交错(对于渐近式 JPEG 文件)。
      JPEG 广泛支持 Internet 标准。
缺点:有损耗压缩会使原始图片数据质量下降。
      当您编辑和重新保存 JPEG 文件时,JPEG 会混合原始图片数据的质量下降。这种下降是累积性的。
      JPEG 不适用于所含颜色很少、具有大块颜色相近的区域或亮度差异十分明显的较简单的图片。

PCD(Kodak PhotoCD):PCD是一种Photo CD文件格式,由Kodak公司开发。该格式主要用于存储只读光盘上的彩色扫描图像,它使用YCC色彩模式定义图像中的色彩。Photo CD图像具有非常高的质量。

PSD(Adobe Photoshop Document)/PDD:是Photoshop中使用的一种标准图形文件格式,可以存储为RGB或CMYK模式,还能够自定义颜色数并加以存储。PSD文件能够将不同的物件以层(Layer)的方式来分离保存,便于修改和制作各种特殊效果。PDD和PSD一样,都是Photoshop中专用的图形文件格式,能够保存图像数据的每一个细小部分。包括层、附加的蒙版通道以及其他内容。
TGA(Tagged Graphic):是True Vision公司为其显卡开发的一种图像文件格式,最高色彩数可达32位,其中包括8位Alpha通道用于显示实况电视。该格式文件使得Windows与3d/33.shtml' target='_blank' class='article'>3DS相互交换图像文件成为可能。你可以先在3DS中生成色彩丰富的TGA文件,然后在Windows中利用Photoshop等应用软件来进行修改和渲染。
 PCX:PC 画笔
    “PC 画笔”图片(也被称为 Z-Soft 位图)会以任何颜色深度存储单个光栅图像。画笔图片更广泛地用于较早的 Windows 程序和基于 MS-DOS 的程序。画笔图片与许多较新的程序兼容。PCX 图片支持“行程长度编码”(RLE) 内部压缩。
 优点:PCX 在许多基于 Windows 的程序和基于 MS-DOS 的程序间是标准格式。
      PCX 支持内部压缩。
缺点:PCX 不受 Web 浏览器支持。
    其中BMP与JPEG是我们常选用的格式,其中JPEG的格式更佳,因为达到或接近高保真的技术水平。人的视觉难以区分原始图象与压宿图象。适用于各种类的连续色调图象,不受图象大小长宽比的限制JPEG格式的图象可以进行有损压缩,其压缩比达到50:1,BMP格式是有种与设备无关的位图格式,由于它没有经过压缩,故所保存空间大。
 

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