圖像編碼

圖像是人對視覺感知的物質再現。圖像可以由光學設備獲取，如照相機、鏡子、望遠鏡及顯微鏡等；也可以人為創作，如手工繪畫。圖像可以記錄、保存在紙質媒介、膠片等對光信號敏感的介質上。隨著數字采集技術和信號處理理論的發展，越來越多的圖像以數字形式存儲。

數字圖像包括矢量圖形與位圖圖像。

在計算機圖形學中，矢量圖形是指用點、直線或者多邊形等基于數學方程的幾何圖元表示的圖像。矢量圖形保存的文件大小一般比位圖要小，并且文件大小與圖形的大小無關，在圖像處理軟件中任意放大矢量圖形，不會丟失細節或影響清晰度，因為矢量圖形與分辨率是無關的。

位圖圖像又稱柵格圖或點陣圖，將圖像數字化也需要經過采樣、量化、編碼等環節。圖像的采樣就是把一張圖像分解成一個一個大小相同的點，這些點作為像素，是組成位圖圖像的基本單位。

左圖為 5184×3456 像素的圖像，也就是兩個方向分別有 5184、3456 個像素，而中間圖由 2048×1365 像素組成，右圖由 964×640 像素組成。對比三個圖可以直觀地看出，點越多，圖像越真實，越能體現細節，同時也需要更多的存儲空間。

圖像的量化是指要使用多大范圍的數值來表示圖像采樣之后每個像素的顏色信息。一般用二進制來表示，其長度也稱為顏色的位深度。如 256 種顏色的圖像，它的位深度為 8 位。

圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算：存儲容量等于總像素數量乘以顏色位深度。

對量化后的數據按一定規則進行編碼后，數字圖像將以文件方式存儲于計算機中。根據不同的編碼方式，可分為多種圖像文件格式，如 BMP、JPEG、GIF、PNG 等。

視頻編碼

靜態的圖像連續播放就形成視頻，如早期的模擬電視中，PAL 制式的視頻每秒播放 25 幀圖像，而 NTSC 制式的視頻每秒播放 30 幀圖像。目前，我國已經完成了由模擬電視向數字電視的轉換。與傳統的模擬電視相比，數字電視采用了數字傳輸和存儲技術，具有高清晰度、雙向交互、多功能多業務等優勢。

視頻數據由于數據量大，不便于存儲與傳輸，往往需要對其進行壓縮。視頻的編碼一般是指通過特定的壓縮技術對視頻進行壓縮。常見的視頻編碼方式有 MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4 等。

選擇題：下列屬于圖像文件格式的是？

• A. WMV
• B. MPEG
• C. JPEG
• D. AVI

選擇題：現有一段 8 分鐘的視頻文件，它的播放速度是每秒 24 幀圖像，每幀圖像是一幅分辨率為 2048×1024 像素的 32 位真彩色圖像。請問要存儲這段原始無壓縮視頻，需要多大的存儲空間？

• A. 30G
• B. 90G
• C. 150G
• D. 450G