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数字图形图像格式知识:了解版中的重要内容

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:MPEG-1标准的平均压缩比为50∶1,其处理能力可达到360×240像素。大多数图像软件都支持GIF文件格式。与GIF不同的是,PNG图像格式不支持动画。

数字图形图像格式知识:了解版中的重要内容

1.图像压缩标准

(1)二值图像压缩标准(JBIG)。

二值图像压缩标准有G3、G4和JBIG。以非自适应、一维游程编码为基础,JBIG采用无损压缩技术,但它的压缩率是目前CCITT G3、G4标准的1.1~30倍(根据内容的不同)。虽然JBIG是二值图像的编码标准,但也可以对含灰度值的图像或彩色图像进行无失真压缩。

(2)静止图像压缩标准(JPEG/JPEG 2000)。

为了压缩连续色调(即灰度级或彩色)的静止图像,联合图片专家组(Joint Photographic Expert Group,简称JPEG)于1991年3月提出了ISO/IEC 10918号建议草案《连续色调静止图像的数字压缩编码》,1992年正式通过。JPEG标准采用混合编码方法,可以支持很高的图像分辨率和量化精度。JPEG算法的平均压缩比为15∶1,当压缩比大于50时可能出现方块效应。这一标准适用于黑白及彩色照片、传真和印刷图片。

JPEG 2000是一个新标准,不仅提高了图像的压缩质量,还可根据图像质量、视觉感受和分辨率进行渐进传输。

(3)动态图像压缩标准(H.261)。

CCITT在1990年12月通过了H.261即p×64 kb/s视听业务用的优织编/解码器。这个建议针对运动实时动态图像的压缩编码和解码算法采用混合编码方法,压缩比可达48∶1。它的原理框架奠定了以后MPEG标准的基础。

(4)动态图像压缩标准(MPEG-1)。

动态图片专家组(Moving Picture Expert Group,简称MPEG)提出的《用于数字存储媒体运动图像及其伴音率为1.5 Mb/s的压缩编码》,简称MPEG-1,它包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统。MPEG-1标准的平均压缩比为50∶1,其处理能力可达到360×240像素

(5)动态图像压缩标准(MPEG-2/H.262)。

1996年年底正式公布的MPEG-2标准引用了MPEG-1标准的基本结构,并做了扩展。它可以直接对隔行扫描视频信号进行处理,空间分辨率、时间分辨率和信噪比可分级,以适应不同用途的解码要求,输出码流速率可以是恒定的,也可以是变化的,以适应同步和异步传输。

MPEG-2标准的处理能力可达广播级水平,即720×480像素。MPEG-2标准兼容MPEG-1标准,适应1.5~80 Mb/s编码范围。MPEG-2标准也是高清晰度电视(HDTV)全数字方案、DVD方案所采用的数据压缩标准。

(6)动态图像压缩标准(MPEG-4/H.263)。(www.xing528.com)

MPEG-4是ISO为传输码率低于64 kb/s的实时图像设计的。与JPEG、MPEG-1、MPEG-2等其他标准所采用的基本压缩算法不同,该标准采用基于模型的编码、分形编码等方法,以获得极低码率的压缩效果,所涉及的应用范围覆盖了有线、无线、移动通信、Internet以及数字存储回放等各个领域。它在信息描述中首次采用了“对象”(Object)概念,是以内容为中心的描述方法,对信息元的描述更符合人的心理,不仅获得了比原有标准更优越的压缩性能,也提供了各种新功能的应用。

2.图像文件的格式

常用的图像文件格式有BMP、JPEG、GIF、PNG和PSD等,不同图像文件具有不同特性,以适应不同的应用环境。

(1)BMP格式:BMP是微软公司的专用格式,它是DOS和Windows兼容计算机上的标准Windows图像格式,也是Photoshop软件最常用的位图格式之一。BMP格式支持RGB、Indexed Color(索引颜色)、Grayscale(灰度)和Bitmap(位图)颜色模式,但不能保存Alpha通道。

(2)JPEG格式:是Joint Photographic Experts Group(联合图像专家组)的缩写,它是互联网上最为常用的图像格式之一。JPEG格式支持真彩色、CMYK、RGB和灰度颜色模式,也可以保存图像中的路径,但不支持Alpha通道。

JPEG文件格式是所有压缩格式中最卓越的,它最大优点是能够大幅度降低文件的存储空间,但由于这一操作是通过有选择地删除图像数据来进行的,因此图像的质量有一定的损失。在将图像文件保存为JPEG文件格式时,可以选择压缩的级别,级别越高,得到的图像文件越小,品质也越小。

(3)GIF格式:GIF是由CompuServe公司于1987年开发的图像文件格式。它主要用来交换图片,为网络传输和BBS用户使用图像文件提供方便。大多数图像软件都支持GIF文件格式。它特别适合于动画制作、网页制作及演示文稿制作等领域。

(4)PNG格式:PNG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。同GIF一样,PNG也使用无损压缩方式。在压缩位图数据时,它采用了颇受好评的LZ77算法的一个变种。目前,越来越多的软件开始支持这一格式。与GIF不同的是,PNG图像格式不支持动画。

(5)PSD格式:是Photoshop的默认文件格式,而且是唯一支持所有图像模式(位图、灰度、双色调、索引颜色、RGB、CMYK、Lab和多通道)的文件格式。

PSD格式的图像文件可以保存图像中的每一个细节,包括参考线、Alpha通道和图层,从而为再次调整、修改图像提供可能。PSD格式的唯一缺点就是保存的文件大小比较大。

3.图形图像处理工具

Photoshop是目前最流行的图像软件,也是Adobe公司最著名的平面图像设计处理软件,它的强大功能和易用性得到了广大用户的喜爱。在图像处理领域,计算机的图形图像数字化处理技术已经得到普及,而图像处理及特效是Photoshop最突出的功能。

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