图像处理篇---图像压缩格式编码格式
文章目录
- 前言
- 图像压缩格式
- 无损压缩（Lossless Compression）
- 1.PNG（Portable Network Graphics）
- 2.GIF（Graphics Interchange Format）
- 3.BMP（Bitmap）
- 4.TIFF（Tagged Image File Format）
- 有损压缩（Lossy Compression）
- 1.JPEG（Joint Photographic Experts Group）
- 2.WebP
- 3.HEIF/HEIC（High Efficiency Image File Format）
- 压缩算法简介
- 编码格式
- 文本编码格式
- 1.ASCII（American Standard Code for Information Interchange）
- 2.UTF-8（Unicode Transformation Format - 8-bit）
- 3.UTF-16（Unicode Transformation Format - 16-bit）
- 4.ISO-8859-1（Latin-1）
- 音频编码格式
- 1.MP3（MPEG Audio Layer III）
- 2.AAC（Advanced Audio Coding）
- 3.WAV（Waveform Audio File Format）
- 4.FLAC（Free Lossless Audio Codec）
- 视频编码格式
- 1.H.264/MPEG-4 AVC（Advanced Video Coding）
- 2.HEVC（High Efficiency Video Coding）
- 3.VP9
- 4.AV1（AOMedia Video 1）
- 数据编码格式
- 1.Base64
- 2.Hexadecimal
- 3.URL编码
- 额外小知识
- 总结
前言
以上就是今天要讲的内容，本文简单介绍了常见的图像压缩格式如JPEG、GIF、WebP，编码格式。
图像压缩格式
图像压缩格式是为了减少图像数据的大小，以便于存储、传输和处理。主要的图像压缩格式可以分为两大类：无损压缩和有损压缩。以下是一些常见的图像压缩格式的详细解释：
无损压缩（Lossless Compression）
无损压缩是指在压缩图像的过程中不丢失任何信息，解压后可以完全恢复原始图像。常见的无损压缩格式有：
1.PNG（Portable Network Graphics）
PNG格式支持无损压缩，适合网页图像和图形设计。
它使用LZ77算法的一个变种进行压缩。
支持透明背景，并且可以保存多达16位的彩色深度。
2.GIF（Graphics Interchange Format）
GIF格式使用LZW（Lempel-Ziv-Welch）算法进行压缩。
它最多支持8位颜色，即256种颜色，因此不适合复杂的彩色图像。
GIF支持动画和透明背景。
3.BMP（Bitmap）
BMP格式通常不进行压缩，但某些版本的BMP支持RLE（Run-Length Encoding）无损压缩。
BMP文件通常较大，因为它保存了图像的每个像素的详细信息。
4.TIFF（Tagged Image File Format）
TIFF格式支持无损压缩，通常用于专业图像编辑和打印。
支持多种压缩算法，如LZW、JPEG和ZIP。
有损压缩（Lossy Compression）
有损压缩是指在压缩图像时牺牲一些质量以大幅度减小文件大小。常见的有损压缩格式有：
1.JPEG（Joint Photographic Experts Group）
JPEG是一种非常常见的图像格式，特别适合照片和其他复杂的图像。
它使用离散余弦变换（DCT）来压缩数据，并通过量化来减少颜色信息，从而降低文件大小。
压缩级别可以调整，但压缩越多，图像质量损失越大。
2.WebP
WebP是由Google开发的一种图像格式，旨在提供比JPEG更高效的压缩。
它同时支持无损和有损压缩，通常比JPEG文件小得多，同时保持相似的质量。
3.HEIF/HEIC（High Efficiency Image File Format）
HEIF是一个较新的图像格式，旨在替换JPEG，提供更好的压缩效率。
它使用HEVC（High Efficiency Video Coding）压缩算法，可以显著减小文件大小而不牺牲太多质量。
压缩算法简介
- LZ77/LZ78/LZW：这些是基于字典的压缩算法，通过查找重复的数据串来压缩数据。
- Huffman编码：一种基于概率的压缩方法，频繁出现的字符使用较短的编码，而不常见的字符使用较长的编码。
- 算术编码：类似于Huffman编码，但可以更有效地处理符号的概率分布。
- 离散余弦变换（DCT）：JPEG压缩中使用的算法，将图像数据转换成频率域，然后通过量化去除不重要的信息。
选择哪种压缩格式取决于图像的用途、所需的压缩程度以及是否可以接受有损压缩。例如，网页设计可能更倾向于使用PNG或JPEG，而专业摄影则可能使用TIFF或RAW格式来保持最高质量。
编码格式
文本编码格式
1.ASCII（American Standard Code for Information Interchange）
ASCII是一种7位编码标准，可以表示128个不同的字符，包括大小写字母、数字、标点符号和一些控制字符。
它是最早的字符编码标准之一，现在仍然被广泛使用。
2.UTF-8（Unicode Transformation Format - 8-bit）
UTF-8是一种可变长度的Unicode编码，可以表示世界上大多数书面语言的字符。
它使用1到4个字节来表示一个字符，ASCII字符在UTF-8中仍然是单字节表示。
3.UTF-16（Unicode Transformation Format - 16-bit）
UTF-16使用2或4个字节来表示一个字符，适用于大多数现代语言字符。
它是Unicode的一种早期实现，但现在UTF-8更为流行。
4.ISO-8859-1（Latin-1）
ISO-8859-1是一种8位编码，可以表示西欧语言中的字符。
它是ASCII的超集，增加了额外的128个字符。
音频编码格式
1.MP3（MPEG Audio Layer III）
MP3是一种有损音频压缩格式，通过去除音频文件中人类听觉不太敏感的部分来减小文件大小。
它非常流行，广泛用于音乐存储和在线流媒体。
2.AAC（Advanced Audio Coding）
AAC是一种比MP3更高效的音频编码格式，提供更好的压缩率和音质。
它是苹果产品中常用的音频格式，也被用于许多其他应用。
3.WAV（Waveform Audio File Format）
WAV是一种无损音频格式，通常用于存储未压缩的音频数据。
它支持多种采样率和位深度，常用于专业音频工作。
4.FLAC（Free Lossless Audio Codec）
FLAC是一种无损音频压缩格式，可以减小音频文件的大小而不损失任何数据。
它在音乐爱好者和音响发烧友中很受欢迎。
视频编码格式
1.H.264/MPEG-4 AVC（Advanced Video Coding）
H.264是一种高效的视频编码标准，用于压缩视频数据以减少文件大小，同时保持高质量。
它广泛用于视频会议、流媒体、高清电视和蓝光光盘。
2.HEVC（High Efficiency Video Coding）
HEVC是H.264的继任者，提供更高的压缩率，允许更高质量的视频传输，同时文件大小更小。
它常用于4K和8K视频内容的编码。
3.VP9
VP9是由Google开发的一种开放视频编码格式，旨在提供比H.264更好的压缩效率。
它用于YouTube和其他在线视频平台。
4.AV1（AOMedia Video 1）
AV1是一种新的开放、免专利费的视频编码格式，由多家公司组成的Alliance for Open Media开发。
它旨在提供比HEVC和VP9更高的压缩率和更好的网络适应性。
数据编码格式
1.Base64
Base64是一种将二进制数据转换为ASCII字符序列的编码方法，常用于在文本协议中嵌入二进制数据。
它不是一种加密方法，而是一种编码方式。
2.Hexadecimal
十六进制编码将数据转换为以16为基数的数字系统，通常用于表示内存地址或机器码。
3.URL编码
URL编码用于在URL中嵌入特殊字符，将非ASCII字符或特殊字符转换为“%”后跟两位十六进制数的形式。
每种编码格式都有其特定的用途和优势，选择哪种格式取决于应用场景、兼容性需求以及数据传输的效率要求。
额外小知识
一位十六进制数由四位二进制表示，两位十六进制数即八位二进制数即一个字节。
总结
以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了常见的图像压缩格式如JPEG、GIF、WebP，编码格式。