图像处理技术之分辨率与压缩

一图像分辨率

数码图像有两大类，一类是矢量图，也叫向量图；另一类是点阵图，也叫位图。矢量图比较简单，它是由大量数学方程式创建的，其图形是由线条和填充颜色的块面构成的，而不是由像素组成的，对这种图形进行放大和缩小，不会引起图形失真。

图像分辨率(DPI):

图像分辨率是指每英寸图像内的像素点数。图像分辨率是有单位的，叫像素每英寸。分辨率越高，像素的点密度越高，图像越逼真（这就是为什么做大幅的喷绘时，要求图片分辨率要高，就是为了保证每英寸的画面上拥有更多的像素点）。例如：dpi=400,即每英寸有400个像素点。

计算公式：物理尺寸（英寸）=像素尺寸/ DPI，1英寸=25.4mm

由图像像素计算出输出尺寸（打印输出）：

如图，图像像素尺寸是2480X3505，分辨率是300，换成mm尺寸：

宽=2480*25.4/300=209.97mm,

高=3505*25.4/300=296.76mm,

计算结果是A4的尺寸。

通常在进行图像处理时，不需要考虑分辨率的问题，只考虑像素点和尺寸。

一般Bitmap new出来的对象分辨率是96，计算机屏幕分辨率也是96,。

二图像压缩

如图，某TIFF图像尺寸是2480X3505,没有压缩，文件占用磁盘大小24.9M，

位深度等于24，说明是RGB三通道彩色图像，每个像素点每通道占用8bit，

1 byte =8bit,共24 bit(3byte)，总共像素=2480X3505，

占用字节数=2480X3505*3=26077200字节，比图示少一些字节，主要是文件还存储了其他文件头与尺寸等信息。根据分辨率，可以计算出是A4图幅，一张A4图像，如果不压缩存储，占用磁盘空间是24.9M。实际应用中，为了节省存储空间，对图像进行压缩后存储，查看图像时，再解压缩呈现图像。如果是灰度图：占用字节数=2480X3505=8692400字节，约9M，如果是二值图：占用字节数=2480X3505/8=1086550字节，约1M。

以上存储数据都是未压缩的文件尺寸。

图像压缩方式
压缩类别	压缩方式	优点	缺点
无损数据压缩	行程长度编码（RLE）熵编码法（LZW）	能够比较好地保存图像的质量、可以100%还原图像颜色数据	压缩比低、储存空间大
有损数据压缩	色度抽样、变换编码、分形压缩	压缩比高、存储空间小	损失颜色信息

各图像格式压缩方式对比
图像格式	后缀名	压缩方式	适用情形	压缩类别	压缩比	备注
BMP	.bmp	RLE	灰度图、二值图	无损	约3:1
BMP	.bmp	无压缩	全部	无损
PNG	.png	LZ77\无压缩	全部	无损	约2:1	Ziv和Lempel于1977年发表的算法被后人称为LZ77算法。 1978年，二人又发表了续篇，被命名为LZ78的压缩算法。
JPG	.jpg	离散余弦变换（DCT）	全部	有损	10：1到40：1以上	压缩比因压缩质量而变化，最佳压缩质量是75%，要求RGB三通道颜色
JPG2000	.jpf	小波变换	全部	无损、有损	可达到100:1	存在版权和专利问题，未广泛应用
TIFF	.tif	LZW	全部	无损	约2:1	1984年，Welch这个人研究了LZ78算法的变种，因为是W在Z和L两人之后研究出来的，因此叫LZW算法。（专利2003年到期）
		RLE	灰度图、二值图	无损	约3:1
		CCITT3\CCITT4	二值图	无损	约100:1
		jpg	全部	有损	10：1到40：1	要求RGB三通道颜色（XP系统一般打不开该格式文件）
		JBIG	全部			ISO JBIG.
		JP2000	全部			JPEG2000