jpg、png、gif压缩原理与成像方式(1)

JPG、PNG、GIF图片格式压缩原理与成像方式
、基本概念
要了解图片格式的特性,先要学习一些基本概念。这部分比较枯燥,但如果你耐心学完,一定获益匪浅。
1、矢量图与位图
(1)陶瓷纤维棉矢量图-完美的几何图形
矢量图是通过一些基本图形元素,如点、线、面,边框,填充等通过计算方式来显示的图形。例如,描述一个圆通过圆心位置和半径,通过边框粗细、颜及填充等描述样式。电脑显示时通过这些数据绘制出定义的图像
矢量图的特点是:文件容量较小,且缩放不失真。缺点是无法表现自然界真实场景
web页中的图像都是位图,即便有些矢量图形也是矢量工具绘制后转成位图格式。
(2)位图-神奇的拼图
又叫像素图或栅格图,是通过记录图像中每个点的颜、深度、透明度等信息来存储和显示图像
一张位图好比一幅拼图,其中的每个小拼是一个像素点,把这些不同颜的像素点按一定规律拼接在一起,就形成图像。放大一幅像素图时,能看这些像素点(下图)。
位图的点是:可以显示彩丰富的真实图像。缺点是文件较大,缩放出现失真。
尽管web页中常用的JPG、PNG、GIF格式都是位图,但他们编码方式不同,这就是有损和无损压缩的区别。
2、有损压缩与无损压缩
(1)有损压缩——你看到的不一定是真的
有损压缩就是在存储图像时不完全记录图像每个像素点信息,它根据人眼观察现实的特性(人眼对光线敏感度比对颜的敏感度高生物实验证明旋转工作台当颜缺失时人脑会利用附近最接近颜自动填补缺失颜)处理图像数据,去除电子元件打标机被人眼忽略的细节,用邻近以渐变或其他方式重新填充。这样既大大降低图像的数据量,又不会影响图像的还原效果。
JPG是最常见的用有损压缩方式处理图像信息的格式。在存储图像时,JPG把图像分解成8*8像素的栅格(如上图),然后对每个栅格信息进行压缩,放大一幅图像时,就会发现这些8*8像素栅格中很多细节信息被去除,而通过一些特殊算法用附近颜进行填充(为看得更清楚,这里将图像压缩比调很低)。这也是为什么JPG图像时又是产生块状模糊的原因。
(2)无损压缩-最精确的拼图
无损压缩真实记录图像每个像素点的数据信息,但为了压缩图像文件的大小,常采取一些特殊的算法。无损压缩的压缩原理是先判断图像上哪些区域的颜是相同的,哪些是不同的,然后把这些相同的数据信息进行压缩记录,(例如一片蓝的天空之需要记录起点和终点的位置就可以了),而把不同的数据另外保存(例如天空上的白云和渐变等数据)。
PNG是最常见的无损压缩图片格式。在存储图像前无损压缩将自动判断图像中哪些相同不同的部分患者管理系统因此要对图像颜进行索引(如上图),这些颜称为索引。索引好比绘制图像的“调版”,在显示图像时将自动用“调版”上颜填充相应位置。
既然PNG用无损压缩为什么PNG图片还失真这是因为无损压缩只是说明其压缩方式
以尽可能地还原图像,但因其压缩是通过索引图像上相同区域颜进行压缩和还原,所以只有图像上的颜数量小于可以保存的颜数量时,才能记录和还原图像,否则就会丢失一些信息(PNG8只能索引256种颜,所以对颜多于256图就不能真实还原;PNG24可以保存1600多万种颜,可以真实还原人眼可以分辨的所有颜)。PNG格式最多可以保存48位颜。有损压缩,则是无论原图颜多少,都损失图像信息。
3、JPG和PNG
这里不再讨论GIF,因为PNG取代GIF,而且PNG的压缩算法优于GIF,所以如果不需要动画建议都采用PNG格式。
这里我们不妨把JPG和PNG的一些特性进行一个简单对比:
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格式
压缩模式
交错支持
透明支持
动画支持
JPG
有损压缩
支持
不支持
不支持
PNG
无损压缩
支持
支持
不支持
(1)JPG特性
  支持摄影或写实图像的压缩,并且可利用压缩比控制文件大小。
  有损压缩会降低图像数据质量,并且在编辑和保存JPG格式时,累积这种损失。
  JPG不适合颜很少、且具有大块颜相近或亮度差异明显的简单图片。
(2)PNG特性
  在保真效果下,尽可能压缩图像文件的大小。

本文发布于:2024-09-25 11:09:56,感谢您对本站的认可!

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