数字图像文件的存储格式.doc

数字图像文件的存储格式在我们的日常生活和教育软件中，计算机通过特殊软件处理的精美图像已经与我们有着密不可分的关系，街上随处可见的广告牌，灯箱，那一幅幅精美的或朦胧、或清晰的图像，都在向人们传递着信息，给人们生活带来方便。图像到底是什么，它为什么有这么大的魅力呢?这些图像又是以什么样的格式来储存和使用的呢?这些格式又有什么各自的特点和我们在什么情况下用他们呢?现在我们就来探讨一下这个问题。通过计算机处理的图像一般称为数字图像，它与传统照片不同，它可以通过某种软件被任意修改和编辑。但他又与传统照片有密切联系，因为好多图像信息大都由照片扫描而来，另外，离开了照相机的镜头，数字图像也会濒临枯竭。数字图像根据其不同特性，可分为两类：向量图(Vector)和点阵图(又称光栅图(Raster)。向量图不是通过扫描而来，是利用诸如Core1DRAW、dobeIllustrator、FreeHand、AutoCAD这样的软件绘制而成，它记录的是所绘对象的几何形状、线条粗细和色彩等，所占的存储空间很小。但它的缺点是不易制作色彩丰富的图像，而且绘制出来的图像不是很逼真，同时也不宜在不同的软件间进行交换。点阵图有许多点组成，这些点称为像素。它在保存时需记录每个像素的色彩，占用的空间较大，其缺点是在缩放或旋转时会出现失真。随着计算机技术的发展，很多软件都可同时处理向量图形与位图图像。但是当我们处理完后用什么格式存储呢?这就是本文要阐明的主要方面。图像格式是指计算机图像信息的存储格式。同一幅图像可以用不同的格式存储，但不同格式之间所包含的图像信息并不完全相同，其图像质量也不同，文件大小也有很大差别。一、几种常见的图像格式及其特点1.PCX(*.pcx)Pcx格式最早是由Zsoft公司的PCPaintbrush图形软件所支持的一种经过压缩的PC位图文件格式。后来，Microsoft将PCPaintbrush移植到Windows环境中，pcx图像格式也就得到了更多的图形图像处理软件的支持。该格式支持的颜色数从最早的16色发展到目前的1677万色。它采用行程编码方案进行压缩，带有一个128字节的文件头。该格式比较简单，适合保存索引和线画稿模式图像。其不足之处是它只有一个颜色通道。PCX格式支持I24位格式颜色深度以及RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式。2.TIFF(*.tiff)Tiff格式是由AIdus为Macintosh机开发的一种图像文件格式，最早流行于Macintosh，现在Windows上主流的图像应用程序都支持该格式。目前，它是Macintosh和PC机上使用最广泛的位图格式，在这两种硬件平台上移植tiff图像十分便捷，大多数扫描仪也都可以输出tiff格式的图像文件。该格式支持的色彩数最高可达16M种。其特点是：存储的图像质量高，但占用的存储空间也非常大，其大小是相应gif图像的3倍，jpeg图像的10倍：表现图像细微层次的信息较多，有利于原稿阶调与色彩的复制。该格式有压缩和非压缩两种形式，其中压缩形式使用的是LZW(LempelZiv-Welch)无损压缩方案。在PhotoShop中，tiff格式能够支持24个通道，它是除PhotoShop自身格式(即psd和pdd)外唯一能够存储多个通道的文件格式。唯一的不足之处是由于tiff独特的可变结构，所以对tiff文件解压缩非常困难。tiff文件被用来存储一些色彩绚丽、构思奇妙的贴图文件，它将3DS、Macintosh、PhotoShop有机地结合在一起。该格式支持RGB、CMYK、Lab、IndexedColor、位图和灰度颜色模式。3.BMP(*.bmp)bmp是Windows及OS/2中的标准图像文件格式，己成为PC机Windows系统中事实上的工业标准，有压缩和不压缩两种形式。它以独立于设备的方法描述位图，可用非压缩格式存储图像数据，解码速度快，支持多种图像的存储，常见的各种PC图形图像软件都能对其进行处理。该格式支持124位颜色深度，使用的颜色模式可为RGB、索引颜色、灰度和位图等，与设备无关。在PhotoShop中，最多可以使用16M的色彩渲染bmp图像。4.TGA(TragaFormat)tga是TrueVision公司为其显示卡开发的一种图像文件格式，创建时间较早，最高色彩数可达32位，其中包括8位Alpha通道用于显示实况电视。该格式已经被广泛应用于PC机的各个领域，而且该格式文件使得Windows与3DS相互交换图像文件成为可能。该格式支持带一个单独Alpha通道的32位RGB文件，和不带Alpha通道的索引颜色模式、灰度模式、16位和24位RGB文件。以该格式保存文件时，可选择颜色深度。5.EPS(*.eps)此格式为压缩的PostScript格式，是为在PostScript打印机上输出图像开发的。在PostScript图形打印机上能打印出高品质的图形图像，最高能表示32位图形图像。该格式分为PhotoShopEPS格式(AdobeIllustratorEps)和标准EPS格式，其中标准EPS格式又可分为图形格式和图像格式。值得注意的是，在PhotoShop中只能打开图像格式的EPS文件。EPS格式包含两个部分：第一部分是屏幕显示的低解析度影像，方便影像处理时的预览和定位：第二部分包含各个分色的单独资料。eps文件以DCSCMYK形式存储，文件中包含CMYK四种颜色的单独资料，可以直接输出四色网片。其最大优点是可以在排版软件中以低分辨率预览，而在打印时以高分辨率输出。eps格式还有许多缺陷：首先，eps格式存储图像效率特别低：其次，eps格式的压缩方案也较差，一般同样的图像经tif的LZW压缩后，要比eps的图像小3到4倍。6.GIF(*.gif)该格式由Compuserver公司创建，存储色彩最高只能达到256种，仅支持8位图像文件。在颜色深度和图像大小上，gif类似于pcx：在结构上，gif类似于tif。正因为它是经过压缩的图像文件格式，所以大多用在网络传输上和Internet的HTML网页文档中，速度要比传输其它图像文件格式快得多。它的最大缺点是最多只能处理256种色彩，故不能用于存储真彩色的图像文件，但其G1F89a格式能够存储成背景透明的形式，并且可以将数张图存成一个文件，从而形成动画效果。7.JPEG(*.jpg、*.jpe)JPEG(联合图像专家组)标准的产物，该标准由ISO与CCITT(国际电报电话咨询委员会)共同制定，是面向连续色调静止图像的一种压缩标准。由于其高效的压缩效率和标准化要求，目前已广泛用于彩色传真、静止图像、电话会议、印刷及新闻图片的传送上。但那些被删除的资料无法在解压时还原，所以jpeg文件并不适合放大观看，存在一定程度失真，输出成印刷品时品质也会受到影响，因此，制作印刷品时最好不要选择此格式。同样一幅画面，用jpeg格式储存的文件是其它类型图形文件的1/101/20。一般情况下，jpeg文件只有几十KB，而色彩数最高可达到24位，所以它被广泛运用在Internet上，以节约宝贵的网络传输资源。JPEG格式支持RGB、CMYK和灰度颜色模式，但不支持Alpha通道。该格式主要用于图像预览和制作HTML网页。8.RAW(*.raw)如果图像需要在不同的平台上被不同的应用程序所使用，而对这些平台又不熟悉，那么可以试试RAW文件格式。该格式支持带Alpha通道的CMYK、RGB和灰度模式，和不带Alpha通道的CMYK、RGB和灰度模式，和不带Alpha多通道、Lab、索引颜色和双色调模式。9.PSD(*.psd)psd是PhotoShop中使用的一种标准图形文件格式，可包括层、通道和颜色模式等信息，且该格式是唯一支持全部颜色模式的图像格式。psd文件能够将不同的物件以层(Layer)的方式来分离保存，便于修改和制作各种特殊效果。pdd和psd一样，都是PhotoShop软件中专用的一种图形文件格式，能够保存图像数据的每一个细小部分，包括层、附加的蒙版、通道以及其它内容，而这些内容在转存成其它格式时将会丢失。另外，因为这两种格式是PhotoShop支持的自身格式文件，所以PhotoShop能以比其它格式更快的速度打开和存储它们。在保存图像时，若图像中含有层信息，则必须以PSD格式保存。但是由于PSD格式保存的信息较多，因此，其文件非常庞大。10.FilmStrip(*.flm)filmstrip即幻灯片，它是Premiere中的一种输出文件格式。这种格式的图像只能在Photoshop中打开、修改和保存，而不能将其它格式的图像以FLM格式保存。此外，如果在Photoshop中更改了filmstrip文件的大小，则这幅图片就不能再存回filmstrip格式了，也就不能再返回Premiere了。11.PICT(*.pic、*.pct)pic文件格式主要应用的Mac机上，也可在安装了QuickTime的PC机上使用。该格式的文件不适用于打印，经常用于多媒体项目。pic也是Mac应用软件用于图像显示的格式之一，其特点是能够对具有大块相同颜色的图像进行有效压缩该格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图模式，在RGB模式下还支持Alpha通道。12.PDF(*.pdf)该格式是由Adobe公司推出的专为线上出版而制定的，它以PostScriptLevel2语言为基础，因此，可以覆盖矢量式图象和点阵式图象，并且支持超级连接。该格式可以保存多页信息，其中可以包含图形和文本。此外，由于该格式支持超级链接，因此是网络下载经常使用的文件格式。PDF格式支持RGB、索引颜色、CMYK、灰度、位图和Lab颜色模式，但不支持Alpha通道。13.PhotoCD(*.pCd)pcd是一种PhotoCD文件格式，由Kodak公司开发，其它软件系统只能对其进行读取。该格式主要用于存储CDROM上的彩色扫描图像，它使用YCC色彩模式定义图像中的色彩。YCC色彩模式是CIE色彩模式的一个变种。CIE色彩空间是定义所有人眼能观察到的颜色的国际标准。YCC和CIE色彩空间包含比显示器和打印设备的RGB色和CMYK色多得多的色彩。PhotoCD图像大多具有非常高的质量，将一卷胶卷扫描为PhotoCD文件的成本并不高，但扫描的质量还要依赖于所用胶卷的种类和扫描仪使用者的操作水平，该格式只能在Photoshop中打开，而不能保存。二、几种主要格式存储图像质量和所占空间几种主要图像存储特点的不同决定了在图像的存储质量和所占空间的区别。现在我们结合实际图例来看一下这几种格式在存储时的质量和空间的变化。附图是一幅有一个图层、三个通道(红、绿、蓝)的图像，为了便于比较，如我们从图中选取了其眼睛部分，表一所示为在每种格式与无损压缩格式psd相比较，而且着重比较其发丝和瞳孔部分(可在Photoshop中打开放大到200%来比较)。以jpeg格式存储的图像，在存储时压缩效率很高，但是压缩过程又有质量低、中、高、最佳等分类，我们可以前面表二比较其异同。上面表三所示为以tiff格式压缩的各种存储结果的比较情况。三、几种格式所适用的领域和场所每种图像格式都有自己的特点，有的图像质量好，包含信息多，但是存储空间大；有的压缩率较高，图像完整，但空间较少。至于在什么场合使用哪种格式的图像应由每种格式的特点来决定。1从其用途来说：eps格式的图像质量较高，适合在PostScript打印机上输出图像，而且可以在排版软件中以低分辨率预览，在打印时以高分辨率输出。pdf格式支持超级连接，可用于网络下载。tiff格式的图像信息最紧凑，儿乎所有的扫描仪都支持这一格式。gif格式可以用于通信领域和Internet的HTML网页文档中。jpg主要用于图像预览和制作HTML网页，但不适合制作印刷品。线上出版可用Adobe公司推出的专门格式。pdf格式支持超级连接。2从几种格式适用的软件来说，有的格式适合在不同的软件上运用，有的是某种软件的专用格式：psd格式是Photoshop生成的图像格式，只能在Photoshop中使用。flm格式是AdobePremiere动画软件使用的格式，而且只能在Photoshop中打开、修改和保存。tif则是多数图像软件都支持的格式，它得到了Macintosh和IBM等各种平台上软件的广泛支持。bmp则是专门为Windows3x及后来版本的“画笔”或“画图”建立的。raw适和于在不同的平台上被不同的应用程序所使用。pcd格式只能在Photoshop中打开，而不能保存。另外，在word中，pcx、tga、raw、pdf、psd等格式的文件都不能打开：在authorware中，除了pct和tiff格式中以jpeg格式存储的文件不能打开以外，其余的都能打开。3.从几种格式所支持的图像的色彩模式来说：pcx格式支持1一24位格式颜色深度以及RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式。tif格式支持RGB、CMYK、Lab、IndexedColor、位图和灰度颜色模式。bmp格式支持1一24颜色深度，适用的颜色模式可为RGB、索引颜色、灰度和位图等。tga格式支持带一个单独Alpha通道的32位RGB文件，和不带Alpha通道的索引颜色模式、灰度模式、16位和24位RGB文件。eps支持Photoshop的所有颜色模式，但不支持Alpha通道。gif格式仅支持8位图像文件。jpeg格式支持RGB、CMYK和灰度颜色模式，但不支持Alpha通道。raw格式支持带Alpha通道的CMYK、RGB和灰度颜色模式，和不带Alpha通道的多通道、Lab、索