计算机导论：图像表示方法及其特点

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：不像字符和汉字表示方法有统一的国际标准，图像的表示方法比较杂乱，还未形成统一的国际标准。目前图像的表示方法主要有两大类：位图和矢量图。对于黑白图像，像素点值为0表示白色，像素点值为1表示黑色。造成位图方法表示的图像放大失真的原因是，该方法用像素点的集合表示图像，当图像放大时，像素点间的空隙就被等比例的放大，从而造成失真。矢量图是用直线和弧线的集合表示图像的。

1.表示方法

除了数字、字符和汉字外，计算机存储、处理的数据形式主要还有图像。图像有黑白图像和彩色图像两种。不像字符和汉字表示方法有统一的国际标准，图像的表示方法比较杂乱，还未形成统一的国际标准。目前图像的表示方法主要有两大类：位图和矢量图。

位图是用描绘图像的点的集合来表示图像的，这些点称为像素点。位图表示图像的原理和照相图片的原理类似。对于黑白图像，像素点值为0表示白色，像素点值为1表示黑色。这样，一个1024像素点×1024像素点的黑白图像，就表示为1024×1024个二制码串。对于彩色图像，其实现方法是在黑白图像方法的基础上，再增加每个像素的色彩编码。但色彩的变化范围很大，当对像素点的色彩用一个字节来编码表示时，其色彩变化范围为0～255，共计256色。当图像的色彩变化比较丰富时，这样编码的彩色图像感觉有些失真。目前最具有真实感觉的彩色图像是用三个字节对像素点的色彩编码。三个字节分别对应红、绿、蓝三种基色，这样每个像素点的色彩就是红、绿、蓝三种基色的结合。若你使用绘图软件绘制图形或图像，绘图软件中的单色位图就表示黑白图像，256色位图就表示用一个字节编码表示色彩，24位位图就表示用三个字节编码表示色彩。图2-8（a）是一个黑白位图图像，图2-8（b）是Windows中的一个彩色位图图像（由于本书未采用彩色印刷，此图的彩色效果可能看不出）。

图2-8 位图

（a）黑白位图：（b）彩色位图(www.chuimin.cn)

位图方法的优点是方法简单，缺点是图像不能任意放大，因为图像放大后会失真。造成位图方法表示的图像放大失真的原因是，该方法用像素点的集合表示图像，当图像放大时，像素点间的空隙就被等比例的放大，从而造成失真。

矢量图是用直线和弧线的集合表示图像的。当图像放大时，线段被等比例的放大，所以用矢量图方法表示的图像可以任意放大。用直线和弧线表示图像的矢量图方法比位图的像素点方法要复杂。

2.压缩存储问题

按上面讨论的方法，彩色图像编码后的信息量非常大。例如，一个1024像素点×1024像素点的彩色图像，其二进制码串长度为1024×1024×24＝25165824≈25×106，可见，存储彩色图像需要很大的存储空间。因此，图像的压缩编码方法就变得十分必要。已经提出了许多图像压缩存储方案，其压缩存储效率各不相同，GIF、JPEG、MPEG等是目前较为流行的图像压缩存储方案。图像文件的不同后缀.gif或jpeg或.mpeg就表示了该图像文件的压缩存储格式。

计算机导论：图像表示方法及其特点

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