圖像的存儲

 

數字圖像的大小,是由點陣的規模和色彩方案決定的。點陣規模就是常用的分辨率,是指橫向像素值*縱向像素值(如800*6001024*768),該參數描述的是圖像的最大表現能力。顯示效果與顯示器的性能和設置有關,不在本文討論範圍。

 

常用的色彩方案有灰度圖像,RGB色彩模式和YUV等。

灰度圖像不含色相(色調)信息,只現色彩三要素中的明度。它使用百分比的方式表示純白到純黑,以及兩者之間的一系列過渡色,如果用一個字節(8bit)來表示,共有256個灰度級,取值範圍爲0255

RGB色彩模式,紅Red,綠Green,藍Blue稱爲光學三原色(另有美術三原色是紅黃藍),通過三者的搭配可以包括人類可感知的所有顏色。在該模式下,每個通道分別使用0255的值來表示。

YUV是通過對RGB進行矩陣變換的來的,同樣有三個信號通道,分別是亮度通道Y和兩個色差通道R-Y(即U),B-Y即(V),在變換過程中可能存在信息的丟失和準確度的下降。JPEG圖像就是採用了YUV圖像模式(應用於電視系統中,可實現彩色信號和黑白信號的兼容)。

 

下面以RBG圖像進行分析:

對於一個只有16個顏色的圖像來說,只需4bit就可以將顏色區分開來,爲每一個像素分配3*8bit來描述顏色顯得有些浪費。有沒有解決的辦法呢?這裏就要用到調色板(Palette)或者說顏色查找表LUT(Look Up Table)。調色板使用一張固定長度的表來描述顏色,表中的每行有個一索引值,對應一種顏色。這樣每個像素只需要存儲對應的索引值就可以了。

調色板是不是必須的呢?其實調色板具有自描述性,說明文件自身的格式。我可以想到兩種情況不必使用調色板。第一,顏色的分佈式均勻或者是有規律的,存儲和讀取的實體也知曉該規律;第二,調色板不能明顯減少存儲空間,例如圖像共有256*256*256種顏色(這就是常被提及的真彩色圖像),這時調色板已滿,使用索引值和和直接使用3*8bit效率相同,調色板就顯得多餘了,反而佔用了額外的空間。

 

 

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