位图文件内部初探
gif最显著的优点是它的广泛使用和它的紧密性。但它有两个弱点,一个是用gif格式存放的文件最多只能含有256种颜色。另一个可能更重要,就是那些使用了gif格式的软件开发者必须征得compuserve的同意,他们每卖出一个拷贝都要向compuserve付版税。这个政策是compuserve仿效unisys公司作出的,它抑制了那些程序员在他的图象应用程序中支持gif文件。
png文件
png(portablenetworkgraphic,发音做ping)文件格式是作为gif的替代品开发的,它能够避免使用gif文件所遇到的常见问题。它从gif那里继承了许多特征,而且支持真彩色图象。更重要的是,在压缩位图数据时它采用了一种颇受好评的lz77算法的一个变种,lz77则是lzw的前身,而且可以免费使用。由于篇幅所限,在这里就不花时间来具体讨论png格式了。
jpeg文件
jpeg(jointphotographicexpertsgroup,发音做jay-peg)文件格式最初由c-cubemicrosystems推出,是为了提供一种存储深度位象素的有效方法,例如对于照片扫描,颜色很多而且差别细微(有时也不细微)。Jpeg和这里讨论的其他格式的最大区别是jpeg使用一种有损压缩算法,无损压缩算法能在解压后准确再现压缩前的图象,而有损压缩则牺牲了一部分的图象数据来达到较高的压缩率。但是这种损失很小以至于人们很难察觉。
jpeg图象压缩是一个复杂的过程,经常需要专门的硬件来帮助。首先图象以象素为单位分成8*8的块。然后,每个块分三个步骤被压缩。第一步使用dct(discretecosinetransform)离散余弦变换把8*8的象素矩阵变成8*8的频率(也就是颜色改变的速度)矩阵。第二步对频率矩阵中的值用量化矩阵进行量化,滤掉那些总体上对图象不重要的部分。第三步,也就是最后一步,对量化后的频率矩阵使用无损压缩。
因为被量化后的频率矩阵缺了许多高频信息,通常能被压缩到一半甚至更少。无损压缩一般根本不能压缩真正的照片图象,所以50%的压缩率已是相当不错了,但另一方面,无损压缩能把一些图象文件尺寸减少90%,这样的图象文件就不适合用jpeg来压缩。
jpeg的有损部分产生在第二步,量化矩阵的值越高,从图象中丢掉的信息就越多,从而压缩率就越高,可是同时图象的质量就越差。在jpeg压缩时可以选择一个量化因子,这个因子的值决定了量化矩阵中的数值。理想的量化因子要在压缩率和图象质量间达到平衡,所以对不同的图象要选择不同的量化因子,通常要经过若干次尝试后方可确定.
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