形形色色的图片格式详解
其它非主流图像格式:
BMP:Windows系统下的标准位图格式,使用很普遍。其结构简单,未经过压缩,一般图像文件会比较大。它最大的好处就是能被大多数软件“接受”,可称为通用格式。
JPEG:也是应用最广泛的图片格式之一,它采用一种特殊的有损压缩算法,将不易被人眼察觉的图像颜色删除,从而达到较大的压缩比(可达到2:1甚至40:1),所以“身材娇小,容貌姣好”,特别受网络青睐。
GIF:分为静态GIF和动画GIF两种,支持透明背景图像,适用于多种操作系统,“体型”很小,网上很多小动画都是GIF格式。其实GIF是将多幅图像保存为一个图像文件,从而形成动画,所以归根到底GIF仍然是图片文件格式。
PSD:图像处理软件“大哥大”Photoshop的专用图像格式,图像文件一般较大。
PCX:ZSOFT公司在开发图像处理软件Paintbrush时开发的一种格式,存储格式从1位到24位。它是经过压缩的格式,占用磁盘空间较少,并具有压缩及全彩色的优点。
PNG:与JPG格式类似,网页中有很多图片都是这种格式,压缩比高于GIF,支持图像透明,可以利用Alpha通道调节图像的透明度。
DXF:三维模型设计软件AutoCAD的专用格式,文件小,所绘制的图形尺寸、角度等数据十分准确,是建筑设计的首选。
CDR格式:CDR格式是著名绘图软件CorelDRAW的专用图形文件格式。由于CorelDRAW是矢量图形绘制软件,所以CDR可以记录文件的属性、位置和分页等。但它在兼容度上比较差,所有CorelDraw应用程序中均能够使用,但其他图像编辑软件打不开此类文件。
SWF格式:利用Flash我们可以制作出一种后缀名为SWF(ShockwaveFormat)的动画,这种格式的动画图像能够用比较小的体积来表现丰富的多媒体形式。在图像的传输方面,不必等到文件全部下载才能观看,而是可以边下载边看,因此特别适合网络传输,特别是在传输速率不佳的情况下,也能取得较好的效果。事实也证明了这一点,SWF如今已被大量应用于WEB网页进行多媒体演示与交互性设计。此外,SWF动画是其于矢量技术制作的,因此不管将画面放大多少倍,画面不会因此而有任何损害。综上,SWF格式作品以其高清晰度的画质和小巧的体积,受到了越来越多网页设计者的青睐,也越来越成为网页动画和网页图片设计制作的主流,目前已成为网上动画的事实标准。
AI格式: 用Adobe Illustrator软件打开,可以分层使用,是矢量图,可以任意缩小和放大,也可以用Photoshop软件打开,不过打开后不是分层的,但可以在打开时选择DPI的大小来确定你打开的AI图有多大。
总的来说,有两种截然不同的图像格式类型: 即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。
一、BMP图像文件格式
BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式,使用非常广。它采用位映射存储格式,除了图像深度可选以外,不采用其他任何压缩,因此,BblP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时,图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。
由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准,因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。
典型的BMP图像文件由三部分组成:位图文件头数据结构,它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息;位图信息数据结构,它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法,以及定义颜色等信息。
二、 PCX图像文件格式
PCX这种图像文件的形成是有一个发展过程的。最先的PCX雏形是出现在ZSOFT公司推出的名叫PC PAINBRUSH的用于绘画的商业软件包中。以后,微软公司将其移植到 Windows环境中,成为Windows系统中一个子功能。先在微软的Windows3.1中广泛应用,随着Windows的流行、升级,加之其强大的图像处理能力,使PCX同GIF、TIFF、BMP图像文件格式一起,被越来越多的图形图像软件工具所支持,也越来越得到人们的重视。
PCX是最早支持彩色图像的一种文件格式,现在最高可以支持256种彩色,如图4-25所示,显示256色的彩色图像。PCX设计者很有眼光地超前引入了彩色图像文件格式,使之成为现在非常流行的图像文件格式。
PCX图像文件由文件头和实际图像数据构成。文件头由128字节组成,描述版本信息和图像显示设备的横向、纵向分辨率,以及调色板等信息:在实际图像数据中,表示图像数据类型和彩色类型。PCX图像文件中的数据都是用PCXREL技术压缩后的图像数据。
PCX是PC机画笔的图像文件格式。PCX的图像深度可选为l、4、8bit。由于这种文件格式出现较早,它不支持真彩色。PCX文件采用RLE行程编码,文件体中存放的是压缩后的图像数据。因此,将采集到的图像数据写成PCX文件格式时,要对其进行RLE编码:而读取一个PCX文件时首先要对其进行 RLE解码,才能进一步显示和处理。
三、TIFF图像文件格式
TIFF (TaglmageFileFormat)图像文件是由Aldus和Microsoft公司为桌上出版系统研制开发的一种较为通用的图像文件格式。 TIFF格式灵活易变,它又定义了四类不同的格式:TIFF-B适用于二值图像:TIFF-G适用于黑白灰度图像;TIFF-P适用于带调色板的彩色图像:TIFF-R适用于RGB真彩图像。
TIFF支持多种编码方法,其中包括RGB无压缩、RLE压缩及JPEG压缩等。
TIFF是现存图像文件格式中最复杂的一种,它具有扩展性、方便性、可改性,可以提供给IBMPC等环境中运行、图像编辑程序。
TIFF图像文件由三个数据结构组成,分别为文件头、一个或多个称为IFD的包含标记指针的目录以及数据本身。
TIFF图像文件中的第一个数据结构称为图像文件头或IFH。这个结构是一个TIFF文件中唯一的、有固定位置的部分;IFD图像文件目录是一个字节长度可变的信息块,Tag标记是TIFF文件的核心部分,在图像文件目录中定义了要用的所有图像参数,目录中的每一目录条目就包含图像的一个参数。
四、 GIF文件格式
GIF(Graphics Interchange Format)的原义是"图像互换格式",是CompuServe公司在 1987年开发的图像文件格式。GIF文件的数据,是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50%左右,它不属于任何应用程序。目前几乎所有相关软件都支持它,公共领域有大量的软件在使用GIF图像文件。
GIF图像文件的数据是经过压缩的,而且是采用了可变长度等压缩算法。所以GIF的图像深度从lbit到8bit,也即GIF最多支持256种色彩的图像。GIF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像,如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上,就可构成一种最简单的动画。
GIF解码较快,因为采用隔行存放的GIF图像,在边解码边显示的时候可分成四遍扫描。第一遍扫描虽然只显示了整个图像的八分之一,第二遍的扫描后也只显示了1/4,但这已经把整幅图像的概貌显示出来了。在显示GIF图像时,隔行存放的图像会给您感觉到它的显示速度似乎要比其他图像快一些,这是隔行存放的优点。
五、JPEG文件格式
JPEG是Joint Photographic Experts Group(联合图像专家组)的缩写,文件后辍名为".jpg"或".jpeg",是最常用的图像文件格式,由一个软件开发联合会组织制定,是一种有损压缩格式,能够将图像压缩在很小的储存空间,图像中重复或不重要的资料会被丢失,因此容易造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例,将使最终解压缩后恢复的图像质量明显降低,如果追求高品质图像,不宜采用过高压缩比例。但是JPEG压缩技术十分先进,它用有损压缩方式去除冗余的图像数据,在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像,换句话说,就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。而且 JPEG是一种很灵活的格式,具有调节图像质量的功能,允许用不同的压缩比例对文件进行压缩,支持多种压缩级别,压缩比率通常在10:1到40:1之间,压缩比越大,品质就越低;相反地,压缩比越小,品质就越好。比如可以把1.37Mb的BMP位图文件压缩至20.3KB。当然也可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点。JPEG格式压缩的主要是高频信息,对色彩的信息保留较好,适合应用于互联网,可减少图像的传输时间,可以支持24bit真彩色,也普遍应用于需要连续色调的图像。
JPEG格式是目前网络上最流行的图像格式,是可以把文件压缩到最小的格式,在 Photoshop软件中以JPEG格式储存时,提供11级压缩级别,以0—10级表示。其中0级压缩比最高,图像品质最差。即使采用细节几乎无损的10 级质量保存时,压缩比也可达 5:1。以BMP格式保存时得到4.28MB图像文件,在采用JPG格式保存时,其文件仅为178KB,压缩比达到24:1。经过多次比较,采用第8级压缩为存储空间与图像质量兼得的最佳比例。
JPEG格式的应用非常广泛,特别是在网络和光盘读物上,都能找到它的身影。目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式,因为JPEG格式的文件尺寸较小,下载速度快。