Page 20 - 高中 信息技术 必修1 数据与计算

第一章 数据与信息

2. 图像编码
图像编码是指在满足一定保真度的条件下，对图像数据进行变换、编码和压缩，以较
少比特数表示图像或图像中所包含的信息的技术。

我们以位图（Bitmap）为例来说明图像的编码原理与方法，以及图像文件的大小计算
方法。
（1）位图图像编码。
位图，最小单位为光栅点（或称像素），因而也叫作点阵图（或像素图）。

位图采用位映射存储格式，即将每一个像素映射为一个数据，存放在以字节为单位
的矩阵中。例如，在如图1-10所示的黑白图像中，共有32×2个像素，如果将黑、白像

素分别映射为1和0，就表示为11111111，00000110，10000110，11111111，10000001，
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01100011，01111100，10000001，这就是该黑白图像的二进制编码。通常图像编码采用16
进制编码，因而图1-10的编码为“FF，06，86，FF，81，63，7C，81”。

图1-10 每一个像素只有两种可能性的黑白图像

（2）位图文件大小。
在计算机二进制数系统中，每个0或1就是一个位（bit，数据存储的最小单位），8个
位就称为一个字节（Byte）。

黑白图像，每一个像素有2种可选颜色（黑、白），称为1位图像。因此，图1-10中所
包含的图形数据为32×2÷8=8个字节。
4
16色图像，每一个像素有16种可选颜色，称为4位图像（2 =16）；256色图像称为8位
8
24
图像（2 =256）；24位图像的可选颜色更丰富，为2 种。
实际上，一个位图文件除了包含图形数据，还包括文件头、位图信息头、颜色信息、
图形数据等几部分。
①文件头：包含文件的类型、大小和位图起始位置等信息，共14个字节。

②位图信息头：用于说明位图的尺寸等信息，占40个字节。
③颜色信息：用于说明位图中的颜色，有若干个表项，每一个表项定义一种颜色。当
图像量化位数为1、4、8时，分别有2、16、256种颜色，每个颜色表项占4个字节；当图像

量化位数为24时，没有颜色表项。
④图形数据：记录位图的每一个像素值，其记录顺序先从左到右，再从下到上。
一般情况下，位图文件所占用的空间可按以下公式计算：

文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷8

其中，图像分辨率=图像x方向的像素数×图像y方向的像素数。图像量化位数，也叫
图像深度，是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制数的位数。

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