png压缩原理.doc

1 压缩原理要清楚 USI 的压缩原理，首先需要对图像的存储方式有一个基本的了解。USI 压缩是建立在索引色的基础上进行的。1.1 索引图与RGB图对于PNG图像，可以分为索引（Index）图和RGB图两种，索引图只包含固定数量的颜色，而RGB图的颜色数量是不受限制的。RGB图的每一个象素都保存一个RGB值，代表这个象素的颜色，因此，一张RGB图有多少个象素，文件中就保存多少个RGB值。而索引图会将其固定数量的颜色，按照顺序排列起来，作为颜色的索引保存在文件头中，被称为调色板(palette)。每一个象素只保存其颜色在调色板中的索引。如一个32色的索引图，在文件头中保存了32个颜色，索引值从0到31。图中每一个象素只记录其颜色的索引。因此，对于一般的PNG图，索引图文件的大小总是小于RGB图的。1.2 行程压缩原理当我们把一张索引图的所有象素（N个），按照从上到下，从左至右，即按行扫描的顺序排列起来的时候，我们得到一个队列。如果我们用1个字节来存储一个象素的索引值（调色板颜色不超过256），那么数据的大小为N字节。这段数据的格式我们表示为 [I1][I2]…[In] 共 N 个。在上面的队列中，可能会出现很多连续相同的索引值，最多的就是透明色。如果我们在每个索引值前用1个字节保存这个值连续出现的数量（最多可以表示256个），那数据的格式变为 [C1][I1][C2][I2]…[Cm][Im] 共 M 个。那么一张256个象素的单色图的所有数据，只需要2个字节来保存。通常，我们所需的图中总是有大片连续的颜色，包括透明色，因此按照这个格式保存的图像，其文件大小可以大大降低，这就是行程的压缩原理。1.3 USI压缩原理如果一张索引图的颜色数为32，那么在[C1][I1][C2][I2]…[Cm][Im] 格式中，I的数值都小于32，那么每个字节前3 bits 始终为0。为了充分利用这 3bits，我们可以将 C 的值保存在这 3bits中，这样我们的格式变为 [G1][G2]….[Gk] 共 K 个（G的高位为数量，低位为颜色索引）。这样，对于32色的图，每个字节最多可以保存8个象素的信息，对于64色的图，每个字节最多可以保存4个象素的信息，对于16色的图，每个字节最多可以保存16个象素的信息。在 [G1][G2]….[Gk] 这K个字节前，再加上调色板数据和其它本图的必要信息，就得到了USI格式的文件。?conan 15:03:011.1 载入文件? private void load(String file) {??? try {????? DataInputStream din = new DataInputStream(getClass().getResourceAsStream(file));????? m_flags = din.readInt(); //格式标志????? /** 读取调色板信息 */????? m_count = din.readByte() 0xff;?? //调色板位数????? m_mask = 0xff (8 - m_count);?? //计算 取色板索引的掩码????? int pal_count = din.readByte() 0xff;? //调色板数量????? int pal_len = din.readByte() 0xff;? //调色板长度 即颜色数????? m_pal = new int[pal_count][pal_len]; //初始化调色板容器????? int pal;????? //读取调色板信息????? for (int i = 0; i pal_count; i++) {??????? for (int j = 0; j pal_len; j++) {????????? pal = din.readShort() 0xffff;????????? m_pal[i][j] = (????????????? ( ( ( (pal 0xF000) 12) * (17 24)) 0xFF000000) |????????????? ( ( ( (pal 0x0F00) 8) * (17 16)) 0x00FF0000) |????????????? ( ( ( (pal 0x00F0) 4) * (17 8)) 0x0000FF00) |????????????? ( ( ( (pal 0x000F) * 17)))????????????? );??????? }????? }????? /**