图像编码 ****** 二进制 ====== ## 二进制 ## 众所周知，计算机内部采用二进制来表示和处理数据。这是因为很多理想的物理介质，状态都有二元特性。 * 磁性物质：有磁性，或无磁性； * 电压：高电压，或低电压； * 灯泡：亮，或不亮； 由于这样显著的二元特征，采用二进制数系统，也就不奇怪了。 在二进制中，只有两个数字 0 和 1 ，可以由其中的一种状态来表示。由于二进制中只有两个数字，因此采用逢二进一，可类比十进制中的逢十进一。 n位二进制最多可以表示2的n次方中不同信息。 位图 ======= 位图又称为点阵图，是由像素组成。像素的不同排列和染色组成不同的图像。日常见到的大多数图像都是位图，格式包括BMP、GIF、TIF、JPG、PNG等。 像素 ---- 像素是构成图像的最小单位。 分辨率 ----- 图像中像素的数量。 .. image:: teapot.png :scale: 50% 上图茶杯的图像横向方向有16个像素，纵向方向有12个像素。该图像的分辨率：16x12=192 像素编码 ------- 像素编码是指用二进制来表示像素的颜色。 .. image:: color_code.png :scale: 50% * 位深度：像素编码的二进制位数。位深度决定了图像所包含的最大颜色数。 .. note:: 像素为深度为N，则像素颜色最多可以有2^N种不同的可能性。 矢量图 ===== 矢量图使用直线和曲线等属性来描述图形，是通过数学公式获得的。矢量图经常用来做为商标Logo图像使用。 .. note:: 位图优点是色彩丰富，缺点是位图放大之后会模糊失真。矢量图优点是无论放大、缩小或者旋转等都不会失真，缺点是难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果。 .. code-block:: text 问题1: 16色位图，每个像素需要几位二进制来表示？ 答案：4 .. code-block:: text 问题2: 一个分辨率为16*16的16位位图需要占用多少字节？ 解答：分辨率16*16表示有256个像素点，每个像素点用16位编码，所以总共需要用256*16（位）进行编码。 所需字节：256*16/8 = 512字节 .. code-block:: text 问题3: 一个分辨率为16*16的16色位图需要占用多少字节？ 解答：分辨率16*16表示有256个像素点，16色位图说明每个像素点用4位编码，所以总共需要用256*4（位）进行编码。 所需字节：256*4/8 = 128字节 课件下载：{download}`Image `