第2章數(shù)字圖像基礎2——常用圖像格式第一頁，共44頁。1.BMP格式大部分BMP文件是不壓縮的形式，但支持圖像壓縮，如RLE格式和LZW壓縮格式等。Windows操作系統(tǒng)的標準文件格式。第二頁，共44頁。(1)BMP文件結(jié)構(gòu)位圖文件頭BITMAP圖像信息頭BITMAPINFOHEADER調(diào)色板Palette位圖圖像數(shù)據(jù)ImageData第三頁，共44頁。(2)圖像文件頭(BITMAP)一個結(jié)構(gòu)體，長度固定為14個字節(jié)（WORD為無符號16位二進制整數(shù)，DWORD為無符號32位二進制整數(shù)）。其定義如下： typedefstructtagBITMAP{ WORD bfType; DWORD bfSize; WORD bfReserved1; WORD bfReserved2; DWORD bfOffBits; }BITMAP;第四頁，共44頁。圖像文件頭(BITMAP)第五頁，共44頁。(3)圖像信息頭(BITMAPINFOHEADER)結(jié)構(gòu)長度固定為40個字節(jié)。定義： typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize；

LONG biWidth；

LONG biHeight；

WORD biPlanes；

WORD biBitCount；

DWORD biCompression；

DWORD biSizeImage；

LONG biXPelsPerMeter； LONG biYPelsPerMeter；

DWORD biClrUsed；

DWORD biClrImportant；

}BITMAPINFOHEADER；

第六頁，共44頁。圖像信息頭(BITMAPINFOHEADER)第七頁，共44頁。圖像信息頭(BITMAPINFOHEADER)注：在Windows98和Windows2000支持JPEG方式第八頁，共44頁。圖像信息頭(BITMAPINFOHEADER)第九頁，共44頁。(4)調(diào)色板(Palette)調(diào)色板實際上是一個數(shù)組，共有biClrUsed個元素。數(shù)組中每個元素的類型是RGBQUAD結(jié)構(gòu)，占4個字節(jié)。定義如下： typedefstructtagRGBQUAD{ BYTErgbBlue; //該顏色的藍色分量

BYTErgbGreen; //該顏色的綠色分量

BYTErgbRed; //該顏色的紅色分量

BYTErgbReserved; //保留值 }RGBQUAD;真彩色圖像不需要調(diào)色板。第十頁，共44頁。(5)圖像數(shù)據(jù)(ImageData)對于用到調(diào)色板的位圖，圖像數(shù)據(jù)就是該像素顏色在調(diào)色板中的索引值。真彩色圖像，圖像數(shù)據(jù)就是實際的R、G、B值。2色位圖，用1位就可以表示該像素的顏色（一般0表示黑，1表示白），所以一個字節(jié)可以表示8個像素。16色位圖，用4位可以表示一個像素的顏色，所以一個字節(jié)可以表示2個像素。256色位圖，一個字節(jié)剛好可以表示1個像素。第十一頁，共44頁。調(diào)色板和圖像數(shù)據(jù)第十二頁，共44頁。注意！每行字節(jié)數(shù)必須是4的整數(shù)倍，否則要補齊。BMP文件數(shù)據(jù)存放是從下到上、從左到右的。1234第十三頁，共44頁。例程DIBLOOK，MicrosoftDIPDemo第十四頁，共44頁。2.JPEG文件格式JPEG(JointPhotographer’sExpertsGroup)即聯(lián)合圖像專家組,是由ISO和CCITT為靜態(tài)圖像所建立的第一個國際數(shù)字圖像壓縮標準，主要是為了解決專業(yè)攝影師所遇到的圖像信息過于龐大的問題。第十五頁，共44頁。(1)JPEG文件格式的特點壓縮編碼特點：靜止圖像壓縮變換編碼采用有損編碼方式對高頻、低頻信號區(qū)別對待支持24位顏色，并能保留照片和其他連續(xù)色調(diào)圖像中存在的亮度和色相的顯著和細微的變化。第十六頁，共44頁。(2)JPEG文件的標記用以區(qū)分和識別圖像數(shù)據(jù)及其相關信息

每個標記都是由2個字節(jié)組成，其前一個字節(jié)是固定值0xFF第十七頁，共44頁。(3)JPEG文件的組織(8個部分)圖像開始SOI(StartofImage)標記APP0標記(Marker)第十八頁，共44頁。APPn標記(Markers)，其中n=1~15(任選)一個或者多個量化表DQT量化表長度(quantizationtablelength)量化表數(shù)目(quantizationtablenumber)量化表(quantizationtable)

幀圖像開始SOF0(StartofFrame)第十九頁，共44頁。一個或者多個霍夫曼表DHT霍夫曼表的長度(Huffmantablelength)類型、AC或者DC(Type,ACorDC)索引(Index)位表(bitstable)值表(valuetable)掃描開始SOS(StartofScan)掃描開始長度(startofscanlength)顏色分量數(shù)(numberofcolorcomponents)每個顏色分量ID交流系數(shù)表號(ACtable#)直流系數(shù)表號(DCtable#)壓縮圖像數(shù)據(jù)(Compressimagedata)圖像結(jié)束EOI(EndofImage)第二十頁，共44頁。(4)JPEG編碼原理第二十一頁，共44頁。(5)JPEG文件結(jié)構(gòu)第二十二頁，共44頁。3.TIFF文件格式第二十三頁，共44頁。(1)什么是TIFF文件格式TIFF是TagImage的縮寫，是一個廣為應用的光柵圖像文件格式。是現(xiàn)存圖像文件格式中最復雜的一種，是目前流行的圖像文件交換標準之一。它的來源有：掃描儀CAD系統(tǒng)地理信息…TIF格式文件的設計考慮了擴展性、方便性和可修改性，因此非常復雜，要求用更多的代碼來控制它，結(jié)果導致文件讀寫速度慢，TIF代碼也很長。由Adobe公司授權(quán)，包括TIF標記和文檔第二十四頁，共44頁。(2)TIFF格式的特點支持從高端到低端的設備可擴展性強，支持公共和私用的標記結(jié)構(gòu)支持各種壓縮格式有公共軟件庫支持圖像類型：二值圖，TIFF-B

灰度圖，TIFF-G

帶調(diào)色板的彩色圖，TIFF-P

真彩色，TIFF-R

其他擴展

第二十五頁，共44頁。(3)TIFF圖像文件格式TIFF文件由文件頭、參數(shù)指針表與參數(shù)域、參數(shù)數(shù)據(jù)表和圖像數(shù)據(jù)4部分組成。①文件頭第二十六頁，共44頁。TIFF文件頭“II”/“MM”第二十七頁，共44頁。②參數(shù)指針表（文件目錄）參數(shù)指針由一個2字節(jié)的整數(shù)和其后的一系列12字節(jié)參數(shù)域構(gòu)成，最后以一個長整型數(shù)結(jié)束。若最后的長整型數(shù)為0，表示文件的參數(shù)指針表到此為止，否則該長整數(shù)為指向下一個參數(shù)指針表的偏移。

第二十八頁，共44頁。③參數(shù)塊結(jié)構(gòu)第二十九頁，共44頁。TIFF文件目錄結(jié)構(gòu)第三十頁，共44頁。(4)TIFF文件的標記——TAG

公共標記(publictag)

在TIFFV5.0的說明中定義了45個標記 Compression259SHORT1 所有TIFF圖像必須支持以下標記： NewSub、lmageWidth、 ImageLength、RowsPerStrip、StripOffsets

StripByteCounts、Xresolution、Yresolution

ResolutionUnit私有標記(privatetag)

由Aldus和Microsoft來分配

取值范圍：32,768－65,535第三十一頁，共44頁。TAG值說明十進制16進制256100圖像寬度257101圖像高度258102BitsPerSample，對于RGB是8，8，8，通過偏移來表示259103壓縮方式(1/2/32773)，1為不壓縮262106光度滴定,對于RGB圖，該值是2273111帶的偏移，每個帶是不同的277115每像素的顏色成分，對于RGB這個值一般是3，如果需要其他有ExtraSamples標志278116每帶的行數(shù)279117每帶中壓縮之后的數(shù)據(jù)字節(jié)常長度28411C每個分量（R，G，B）是怎么存儲的，1表示按照RGBRGB的順序來存儲296128Xresolution和Yresolution的單位第三十二頁，共44頁。(5)TIFF文件的編碼第三十三頁，共44頁。4.GIF文件格式第三十四頁，共44頁。(1)GIF文件格式特點采用復雜的LZW編碼方式一個GIF文件可以存儲多幅圖像帶有色彩表（全局、局部色彩表）支持圖像定序顯示或覆蓋可以錯行存放

支持文本覆蓋第三十五頁，共44頁。GIF（GraphicsInterchangeFormat）文件的全稱是圖形交換文件格式。該形式存儲的文件主要為不同的系統(tǒng)平臺交流和傳輸圖像提供方便,是Web及其他聯(lián)機服務上常用的一種文件格式，用于HTML文檔中的索引顏色圖像。圖像最大不能超過64M，顏色最多為256色。GIF圖像文件采取LZW壓縮算法，存儲效率高，支持多幅圖像定序或覆蓋，交錯多屏幕繪圖以及文本覆蓋。GIF主要是為數(shù)據(jù)流而設計的一種傳輸格式，而不是作為文件的存儲格式。GIF有五個主要部分以固定順序出現(xiàn)，所有部分均由一個或多個塊(block)組成。每個塊第一個字節(jié)中存放標識碼或特征碼標識。這些部分的順序為：文件標志塊、邏輯屏幕描述塊、可選的“全局”色彩表塊(調(diào)色板)、各圖像數(shù)據(jù)塊（或?qū)Ｓ玫膲K）以及尾塊（結(jié)束碼）。第三十六頁，共44頁。第三十七頁，共44頁。(2)GIF文件結(jié)構(gòu)第三十八頁，共44頁。5.PCX圖像文件格式PCX文件格式由ZSoft公司設計,是最早使用的圖像文件格式之一。PCX支持256種顏色，結(jié)構(gòu)較簡單，存取速度快，壓縮比適中，適合于一般軟件的使用。PCX格式支持RGB、索引顏色、灰度和位圖顏色模式，支持RLE壓縮方法，圖像顏色的位數(shù)可以是1、4、8或24。PCX圖像文件由三個部分組成：文件頭、圖像數(shù)據(jù)和256色調(diào)色板。第三十九頁，共44頁。6.Windows系統(tǒng)的圖像顯示消息(message)設備上下文(devicecontext)設備句柄(handle)第四十頁，共44頁。八、圖像顏色與文件格式與轉(zhuǎn)換

——photoshop示例1.圖像的色彩模式及轉(zhuǎn)換色彩模式單色灰度RGB色彩模式CMYK色彩模式Lab色彩模式操作項：Image–mode（圖像–色彩模式）第四十一頁，共44頁。2.圖像的文件格式轉(zhuǎn)換PSD格式——photoshop專用格式保存圖像的每個細節(jié)、每步操作占用空間大文件格式轉(zhuǎn)換示例——photoshop操作菜單項：File-SaveAs（文件–另存為）第四十二頁，共44頁。作業(yè)一使用Photoshop軟件，閱讀相