- 相關推薦
主流計算機圖像技術
主流計算機圖像技術
【摘 要】計算機圖形技術的應用無處不在，主流的圖像技術細節卻不為大眾所知，本文介紹幾種主要的技術，讓人們對計算機圖像有一定的認識和了解。
【關鍵詞】圖片;壓縮技術;表色模型;計算機圖像
本文向讀者介紹一些主流的圖片技術的特點和應用，使大家有一種粗略的認識，在平時應用中能夠“知其然”。
一、計算機圖形學基礎知識
這里所說的圖片指的是平面的直觀的畫面。
介紹圖片之前簡單介紹一下計算機圖形學的基本知識。
表色模型：(1)RGB表色模型。
RGB表色模型根據人眼對光的識別作用，人類的眼睛對紅(R)，綠(G)，藍(B)三種顏色有最強的感受作用。
因此幾乎所有顏色就是這三種顏色的不同組合。
所以CIE(國際照明委員會)通過實驗確定以下白光可以由紅，綠，藍三種光按比例合成：φR：φG：φB=1：4.5907：0.0601。
(2)YUV模型。
YUV是多媒體技術中廣泛采用的彩色模型，NTSC((美國)國家電視標準委員會的)的RGB模型與YUV模型之間的變換關系為Y=0.30R+0.59G+0.11B，U=0.493(B-Y)，V=0.877(R-Y)。
二、計算機中的圖像格式
位圖圖像(bitmap)：(1)技術簡介位圖(圖1)也叫又稱光柵圖(Raster graphics)，它由單個的色彩像素通過不同的排列組合方式構成圖像。
是使用像素陣列來表示的圖像，每個像素的顏色信息由RGB組合或者灰度值表示。
根據顏色信息所需的數據位分為1、4、8、16、24及32位等，位數越高顏色越豐富，相應的數據量越大。
其中使用1位表示一個像素顏色的位圖因為一個數據位只能表示兩種顏色，所以又稱為二值位圖。
通常使用24位RGB組合數據位表示的的位圖稱為真彩色位圖。
(2)編碼方式。
RGB位圖顏色的一種編碼方法，用紅、綠、藍三原色的光學強度來表示一種顏色。
這是最常見的位圖編碼方法，可以直接用于屏幕顯示。
CMYK位圖顏色的一種編碼方法，用青、品紅、黃、黑四種顏料含量來表示一種顏色。
常用的位圖編碼方法之一，可以直接用于彩色印刷。
三、JPEG(Joint Photographic Experts Group(聯合圖像專家小組))
(1)技術簡介JPEG是最普遍在萬維網(World Wide Web)上被用來儲存和傳輸照片的格式。
JPEG的壓縮方式通常是破壞性資料壓縮(lossy compression)，意即在壓縮過程中圖像的品質會遭受到可見的破壞，但是帶來的效果是很顯著的，在滿足一般效果的前提下壓縮比可以達到約1/6。
在較差效果下可以達到約1/20。
(2)編碼方式。
JPEG使用YUV模型，這個模型在前文中已經述及。
這種編碼系統非常有用，因為人類的眼睛在Y成份可以比U和V看得更仔細。
使用這種知識，編碼器
(encoder)可以被設計得更有效率地壓縮影像。
四、GIF(Graphics Interchange Format圖形交換格式)
(1)技術簡介GIF是一種位圖圖形文件格式，以8位色(即256種顏色)重現真彩色的圖像。
它實際上是一種壓縮文檔，采用LZW壓縮算法進行編碼，有效地減少了圖像文件在網絡上傳輸的時間。
它是目前廣泛應用于網絡傳輸的圖像格式之一。
(2)編碼及解碼。
GIF主要是為數據流而設計的一種傳輸格式，而不是作為文件的存儲格式。
它具有順序組織形式而不是隨機組織形式。
GIF有五個主要部分以固定順序出現，所有部分均由一個或多個區塊(block)組成。
每個塊由第一個字節中的標識碼或特征碼標識。
這些部分的順序為：頭塊、邏輯屏幕描述塊、可選的“全局”色彩表塊(調色板)、各圖像數據塊(或專用的塊)以及尾塊(結束碼)。
五、PNG便攜式網絡圖片(Portable Network Graphics)
(1)技術簡介PNG，是一種無損數據壓縮位圖圖形文件格式。
PNG格式是無損數據壓縮的，允許使用類似于GIF格式的調色板技術，支持真彩色圖片，并具備阿爾法通道(半透明)等特性。
現在有很多人使用PNG格式于互聯網及其他方面上。
另有說法是名稱來源于非官方的“PNG is Not GIF”，是一種模仿GNU的遞歸命名法。
(2)編碼及解碼。
PNG圖像格式文件由一個8字節的PNG文件署名(file signature)域和3個以上的后續數據塊(chunk)組成。
文件包括8字節文件署名(89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A，十六進制)，用來識別PNG格式。
PNG定義了兩種類型的數據塊：一種是PNG文件必須包含、讀寫軟件也都必須要支持的關鍵塊(critical chunk);另一種叫做輔助塊(ancil
lary chunks)，PNG允許軟件忽略它不認識的附加塊。
這種基于數據塊的設計，允許PNG格式在擴展時仍能保持與舊版本兼容。
關鍵數據塊中有4個標準數據塊：文件頭數據塊IHDR(header chunk)：包含有圖像基本信息，作為第一個數據塊出現并只出現一次;調色板數據塊PLTE(palette chunk)：必須放在圖像數據塊之前;圖像數據塊IDAT(image data chunk)：存儲實際圖像數據。
PNG數據允許包含多個連續的圖像數據塊;圖像結束數據IEND(image trailer chunk)：放在文件尾部，表示PNG數據流結束。
六、TIFF標簽圖像文件格式(Tagged Image File Format)
(1)技術簡介TIFF是一種主要用來存儲包括照片和藝術圖在內的圖像的文件格式。
TIFF與JPEG和PNG一起成為流行的高位彩色圖像格式。
(2)編碼及解碼。
TIFF 是一個靈活適應性強的文件格式。
通過在文件標頭中使用“標簽”，它能夠在一個文件中處理多幅圖像和數據。
標簽能夠標明圖像的如圖像大小這樣的基本幾何尺寸，或者定義圖像數據是如何排列的，或者是否使用了各種各樣的圖像壓縮選項。
例如，TIFF可以包含JPEG和進程長度編碼壓縮的圖像。
TIFF文件也可以包含基于矢量的裁剪區域(剪切或者構成主體圖像的輪廓)。
使用無損格式存儲圖像的能力使TIFF文件成為圖像存檔的有效方法。
與JPEG不同，TIFF文件可以編輯然后重新存儲而不會有壓縮損失。
其它的一些TIFF文件選項包括多層或者多頁。
由于多頁的特性，以及大容量的支持(最高到4GB)，TIFF目前主要應用于印刷領域。
參 考 文 獻
[1]孫即祥.圖像處理[M].北京：科學出版社，2004：47～53
【主流計算機圖像技術】相關文章：
計算機輔助遙感圖像解譯論文10-08
信息技術《圖像信息的采集與加工》教案10-09
計算機應用與技術10-26
計算機技術通信技術論文10-12
計算機技術融合通信技術論文10-12
計算機技術與信息技術的聯用論文10-10
關于函數圖像的教學教案10-07
ps圖像處理簡歷模板10-26
圖像處理求職信10-06
計算機技術簡歷模板10-26