JPG、PNG、GIF压缩原理与成像方式

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1、.JPG、PNG、GIF图片格式压缩原理与成像方式一、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）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，填充色等通过计算方式来显示的图形。例如，描述一个圆通过其圆心位置和半径，通过边框粗细、颜色及填充色等描述其样式。电脑在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

2、便有些矢量图形，也是用矢量工具绘制后转成的位图格式。（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色、深度、透明度等信息来存储和显示图像的。一张位图好比一幅拼图，其中的每个小拼块就是一个像素点，把这些不同颜色的像素点按一定规律拼接在一起，就形成了图像。放大一幅像素图时，能看出这些像素点（下图）。位图的特点是：可以显示出色彩丰富的真实图像。缺点是文件较大，缩放会出现失真。尽管web页中常用的JPG、PNG、GIF格式都是位图，但他们的编码方式不同，这就是有损和无损压缩的区别。2、

3、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的每个像素点信息，它根据人眼观察现实的特性（人眼对光线敏感度比对颜色的敏感度高。生物实验证明，当颜色缺失时，人脑会利用附近的最接近颜色自动填补缺失颜色）处理图像数据，去除被人眼忽略的细节，用邻近色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

4、行压缩，放大一幅图像时，就会发现这些8*8像素栅格中的很多细节信息被去除，而通过一些特殊算法用附近颜色进行填充（为看得更清楚，这里将图像压缩比调得很低）。这也是为什么看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地记录了图像上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色是相同的，哪些是不同的，然后把这些相同的数据信息进行压缩记录，（例如一片蓝色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

5、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和不同的部分，因此要对图像颜色进行索引（如上图），这些颜色称为索引色。索引色好比绘制该图像的“调色版”，在显示图像时将自动用“调色版”上颜色填充相应的位置。既然PNG用无损压缩，为什么PNG图片还会失真？这是因为无损压缩只是说明其压缩方式可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色进行的压缩和还原，所以只有图像上的颜色数量小于可以保存的颜色数量时，才能记录

6、和还原图像，否则就会丢失一些信息（PNG8只能索引256种颜色，所以对颜色多于256色图就不能真实还原；PNG24可以保存1600多万种颜色，可以真实还原人眼可以分辨的所有颜色）。PNG格式最多可以保存48位颜色。而有损压缩，则是无论原图颜色多少种，都将损失掉图像信息。3、JPG和PNG这里不再讨论GIF，因为PNG取代了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：格式压缩模式交错支持透明支持动画支持JPG

7、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l支持摄影或写实图像的压缩，并且可利用压缩比来控制文件大小。l有损压缩会降低图像数据质量，并且在编辑和再保存JPG格式时，累积这种损失。lJPG不适合颜色很少、且具有大块颜色相近或亮度差异明显的简单图片。（2）PNG特性l能在保真效果下，尽可能地压缩图像文件的大小。l储灰度图时，深度可达16位，存储彩图时，深度达48位，并且还可存储16位的alpha通道数据。l对需要保真的复杂图像，PNG能无损压缩，但文件较大，不适合用于网页上。（

8、3）PNG8与PNG24..PNG8和PNG24的叫法并非官方定义，但已经被大家广泛接受。PNG8和PNG24后的数字表示对应PNG可以索引和存储的颜色值。“8”为2的8次方即256色，“24”则表示2的24次方约1600多万色。此外，PNG8还支持1位布尔透明通道，即或者透明或者不透明；PNG24则支持8位（256阶）的alpha通道，即从透明到不透明分为256级（即可以设置半透明）。格式最高支持色彩通道索引色编辑支持透明支持PNG8256色支持支持布尔透明PNG2