各種圖片格式詳解
BMP：Windows系統(tǒng)下的標(biāo)準(zhǔn)位圖格式，使用很普遍。其結(jié)構(gòu)簡單，未經(jīng)過壓縮，一般圖像文件會比較大。它最大的好處就是能被大多數(shù)軟件“接受”，可稱為通用格式。
JPEG：也是應(yīng)用最廣泛的圖片格式之一，它采用一種特殊的有損壓縮算法，將不易被人眼察覺的圖像顏色刪除，從而達(dá)到較大的壓縮比（可達(dá)到2:1甚至40:1），所以“身材嬌小，容貌姣好”，特別受網(wǎng)絡(luò)青睞。
GIF：分為靜態(tài)GIF和動畫GIF兩種，支持透明背景圖像，適用于多種操作系統(tǒng)，“體型”很小，網(wǎng)上很多小動畫都是GIF格式。其實GIF是將多幅圖像保存為一個圖像文件，從而形成動畫,所以歸根到底GIF仍然是圖片文件格式。
PSD：圖像處理軟件“大哥大”Photoshop的專用圖像格式，圖像文件一般較大。
PCX：ZSOFT公司在開發(fā)圖像處理軟件Paintbrush時開發(fā)的一種格式，存儲格式從1位到24位。它是經(jīng)過壓縮的格式，占用磁盤空間較少，并具有壓縮及全彩色的優(yōu)點。
PNG：與JPG格式類似,網(wǎng)頁中有很多圖片都是這種格式，壓縮比高于GIF，支持圖像透明，可以利用Alpha通道調(diào)節(jié)圖像的透明度。
DXF：三維模型設(shè)計軟件AutoCAD的專用格式，文件小，所繪制的圖形尺寸、角度等數(shù)據(jù)十分準(zhǔn)確，是建筑設(shè)計的首選。
CDR：著名的圖形設(shè)計軟件——CorelDRAW的專用格式，屬于矢量圖像，最大的優(yōu)點“體重”很輕，便于再處理。
總的來說，有兩種截然不同的圖像格式類型： 即有損壓縮和無損壓縮。
1．有損壓縮
有損壓縮可以減少圖像在內(nèi)存和磁盤中占用的空間，在屏幕上觀看圖像時，不會發(fā)現(xiàn)它對圖像的外觀產(chǎn)生太大的不利影響。因為人的眼睛對光線比較敏感，光線對景物的作用比顏色的作用更為重要，這就是有損壓縮技術(shù)的基本依據(jù)。
有損壓縮的特點是保持顏色的逐漸變化，刪除圖像中顏色的突然變化。生物學(xué)中的大量實驗證明，人類大腦會利用與附近最接近的顏色來填補(bǔ)所丟失的顏色。例如，對于藍(lán)色天空背景上的一朵白云，有損壓縮的方法就是刪除圖像中景物邊緣的某些顏色部分。當(dāng)在·屏幕上看這幅圖時，大腦會利用在景物上看到的顏色填補(bǔ)所丟失的顏色部分。利用有損壓縮技術(shù)，某些數(shù)據(jù)被有意地刪除了，而被取消的數(shù)據(jù)也不再恢復(fù)。
無可否認(rèn)，利用有損壓縮技術(shù)可以大大地壓縮文件的數(shù)據(jù)，但是會影響圖像質(zhì)量。如果使用了有損壓縮的圖像僅在屏幕上顯示，可能對圖像質(zhì)量影響不太大，至少對于人類眼睛的識別程度來說區(qū)別不大。可是，如果要把一幅經(jīng)過有損壓縮技術(shù)處理的圖像用高分辨率打印機(jī)打印出來，那么圖像質(zhì)量就會有明顯的受損痕跡。
2．無損壓縮
無損壓縮的基本原理是相同的顏色信息只需保存一次。壓縮圖像的軟件首先會確定圖像中哪些區(qū)域是相同的，哪些是不同的。包括了重復(fù)數(shù)據(jù)的圖像(如藍(lán)天) 就可以被壓縮，只有藍(lán)天的起始點和終結(jié)點需要被記錄下來。但是藍(lán)色可能還會有不同的深淺，天空有時也可能被樹木、山峰或其他的對象掩蓋，這些就需要另外記錄。從本質(zhì)上看，無損壓縮的方法可以刪除一些重復(fù)數(shù)據(jù)，大大減少要在磁盤上保存的圖像尺寸。但是，無損壓縮的方法并不能減少圖像的內(nèi)存占用量，這是因為，當(dāng)從磁盤上讀取圖像時，軟件又會把丟失的像素用適當(dāng)?shù)念伾畔⑻畛溥M(jìn)來。如果要減少圖像占用內(nèi)存的容量，就必須使用有損壓縮方法。
無損壓縮方法的優(yōu)點是能夠比較好地保存圖像的質(zhì)量，但是相對來說這種方法的壓縮率比較低。但是，如果需要把圖像用高分辨率的打印機(jī)打印出來，最好還是使用無損壓縮幾乎所有的圖像文件都采用各自簡化的格式名作為文件擴(kuò)展名。從擴(kuò)展名就可知道這幅圖像是按什么格式存儲的，應(yīng)該用什么樣的軟件去讀／寫等等。
一、BMP圖像文件格式
BMP是一種與硬件設(shè)備無關(guān)的圖像文件格式，使用非常廣。它采用位映射存儲格式，除了圖像深度可選以外，不采用其他任何壓縮，因此，BblP文件所占用的空間很大。BMP文件的圖像深度可選lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存儲數(shù)據(jù)時，圖像的掃描方式是按從左到右、從下到上的順序。
由于BMP文件格式是Windows環(huán)境中交換與圖有關(guān)的數(shù)據(jù)的一種標(biāo)準(zhǔn)，因此在Windows環(huán)境中運(yùn)行的圖形圖像軟件都支持BMP圖像格式。
典型的BMP圖像文件由三部分組成：位圖文件頭數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含BMP圖像文件的類型、顯示內(nèi)容等信息；位圖信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含有BMP圖像的寬、高、壓縮方法，以及定義顏色等信息。
二、 PCX圖像文件格式
PCX這種圖像文件的形成是有一個發(fā)展過程的。最先的PCX雛形是出現(xiàn)在ZSOFT公司推出的名叫PC PAINBRUSH的用于繪畫的商業(yè)軟件包中。以后，微軟公司將其移植到 Windows環(huán)境中，成為Windows系統(tǒng)中一個子功能。先在微軟的Windows3．1中廣泛應(yīng)用，隨著Windows的流行、升級，加之其強(qiáng)大的圖像處理能力，使PCX同GIF、TIFF、BMP圖像文件格式一起，被越來越多的圖形圖像軟件工具所支持，也越來越得到人們的重視。
PCX是最早支持彩色圖像的一種文件格式，現(xiàn)在最高可以支持256種彩色，如圖4-25所示，顯示256色的彩色圖像。PCX設(shè)計者很有眼光地超前引入了彩色圖像文件格式，使之成為現(xiàn)在非常流行的圖像文件格式。
PCX圖像文件由文件頭和實際圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成。文件頭由128字節(jié)組成，描述版本信息和圖像顯示設(shè)備的橫向、縱向分辨率，以及調(diào)色板等信息：在實際圖像數(shù)據(jù)中，表示圖像數(shù)據(jù)類型和彩色類型。PCX圖像文件中的數(shù)據(jù)都是用PCXREL技術(shù)壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。
PCX是PC機(jī)畫筆的圖像文件格式。PCX的圖像深度可選為l、4、8bit。由于這種文件格式出現(xiàn)較早，它不支持真彩色。PCX文件采用RLE行程編碼，文件體中存放的是壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。因此，將采集到的圖像數(shù)據(jù)寫成PCX文件格式時，要對其進(jìn)行RLE編碼：而讀取一個PCX文件時首先要對其進(jìn)行 RLE解碼，才能進(jìn)一步顯示和處理。
三、TIFF圖像文件格式
TIFF (TaglmageFileFormat)圖像文件是由Aldus和Microsoft公司為桌上出版系統(tǒng)研制開發(fā)的一種較為通用的圖像文件格式。 TIFF格式靈活易變，它又定義了四類不同的格式：TIFF-B適用于二值圖像：TIFF-G適用于黑白灰度圖像；TIFF-P適用于帶調(diào)色板的彩色圖像：TIFF-R適用于RGB真彩圖像。
TIFF支持多種編碼方法，其中包括RGB無壓縮、RLE壓縮及JPEG壓縮等。
TIFF是現(xiàn)存圖像文件格式中最復(fù)雜的一種，它具有擴(kuò)展性、方便性、可改性，可以提供給IBMPC等環(huán)境中運(yùn)行、圖像編輯程序。
TIFF圖像文件由三個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，分別為文件頭、一個或多個稱為IFD的包含標(biāo)記指針的目錄以及數(shù)據(jù)本身。
TIFF圖像文件中的第一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為圖像文件頭或IFH。這個結(jié)構(gòu)是一個TIFF文件中唯一的、有固定位置的部分；IFD圖像文件目錄是一個字節(jié)長度可變的信息塊，Tag標(biāo)記是TIFF文件的核心部分，在圖像文件目錄中定義了要用的所有圖像參數(shù)，目錄中的每一目錄條目就包含圖像的一個參數(shù)。
四、 GIF文件格式
GIF(Graphics Interchange Format)的原義是"圖像互換格式"，是CompuServe公司在 1987年開發(fā)的圖像文件格式。GIF文件的數(shù)據(jù)，是一種基于LZW算法的連續(xù)色調(diào)的無損壓縮格式。其壓縮率一般在50％左右，它不屬于任何應(yīng)用程序。目前幾乎所有相關(guān)軟件都支持它，公共領(lǐng)域有大量的軟件在使用GIF圖像文件。
GIF圖像文件的數(shù)據(jù)是經(jīng)過壓縮的，而且是采用了可變長度等壓縮算法。所以GIF的圖像深度從lbit到8bit，也即GIF最多支持256種色彩的圖像。GIF格式的另一個特點是其在一個GIF文件中可以存多幅彩色圖像，如果把存于一個文件中的多幅圖像數(shù)據(jù)逐幅讀出并顯示到屏幕上，就可構(gòu)成一種最簡單的動畫。
GIF解碼較快，因為采用隔行存放的GIF圖像，在邊解碼邊顯示的時候可分成四遍掃描。第一遍掃描雖然只顯示了整個圖像的八分之一，第二遍的掃描后也只顯示了1／4，但這已經(jīng)把整幅圖像的概貌顯示出來了。在顯示GIF圖像時，隔行存放的圖像會給您感覺到它的顯示速度似乎要比其他圖像快一些，這是隔行存放的優(yōu)點。
五、JPEG文件格式
JPEG是Joint Photographic Experts Group(聯(lián)合圖像專家組)的縮寫，文件后輟名為"．jpg"或"．jpeg"，是最常用的圖像文件格式，由一個軟件開發(fā)聯(lián)合會組織制定，是一種有損壓縮格式，能夠?qū)D像壓縮在很小的儲存空間，圖像中重復(fù)或不重要的資料會被丟失，因此容易造成圖像數(shù)據(jù)的損傷。尤其是使用過高的壓縮比例，將使最終解壓縮后恢復(fù)的圖像質(zhì)量明顯降低，如果追求高品質(zhì)圖像，不宜采用過高壓縮比例。但是JPEG壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，它用有損壓縮方式去除冗余的圖像數(shù)據(jù)，在獲得極高的壓縮率的同時能展現(xiàn)十分豐富生動的圖像，換句話說，就是可以用最少的磁盤空間得到較好的圖像品質(zhì)。而且 JPEG是一種很靈活的格式，具有調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的功能，允許用不同的壓縮比例對文件進(jìn)行壓縮，支持多種壓縮級別，壓縮比率通常在10：1到40：1之間，壓縮比越大，品質(zhì)就越低；相反地，壓縮比越小，品質(zhì)就越好。比如可以把1．37Mb的BMP位圖文件壓縮至20．3KB。當(dāng)然也可以在圖像質(zhì)量和文件尺寸之間找到平衡點。JPEG格式壓縮的主要是高頻信息，對色彩的信息保留較好，適合應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)，可減少圖像的傳輸時間，可以支持24bit真彩色，也普遍應(yīng)用于需要連續(xù)色調(diào)的圖像。
JPEG格式是目前網(wǎng)絡(luò)上最流行的圖像格式，是可以把文件壓縮到最小的格式，在 Photoshop軟件中以JPEG格式儲存時，提供11級壓縮級別，以0—10級表示。其中0級壓縮比最高，圖像品質(zhì)最差。即使采用細(xì)節(jié)幾乎無損的10 級質(zhì)量保存時，壓縮比也可達(dá) 5：1。以BMP格式保存時得到4．28MB圖像文件，在采用JPG格式保存時，其文件僅為178KB，壓縮比達(dá)到24：1。經(jīng)過多次比較，采用第8級壓縮為存儲空間與圖像質(zhì)量兼得的最佳比例。
JPEG格式的應(yīng)用非常廣泛，特別是在網(wǎng)絡(luò)和光盤讀物上，都能找到它的身影。目前各類瀏覽器均支持JPEG這種圖像格式，因為JPEG格式的文件尺寸較小，下載速度快.
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