常见视频图像格式简介

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TIFF

1、标签图像文件格式(Tag Image File Format,简写为TIFF)是一种灵活的位图格式,与JPEG和PNG一起成为流行的高位彩色图像格式,广泛地应用于对图像质量要求较高的图像的存储与转换。可用于黑白、灰度、彩色图像处理,在遥感、数字图像领域中有广泛应用。

2、结构描述:图像文件头(IFH),图像文件目录(IFD),目录项(DE),图像数据。

(1)文件头:在每一个TIFF文件中第一个数据结构称为图像文件头或IFH,它是图像文件体系结构的最高层。这个结构在一个TIFF文件中是惟一的,有固定的位置。它位于文件的开始部分,包含了正确解释TIFF文件的其他部分所需的必要信息。每一幅图像均以8字节的IFH开始,这个IFH指向第一个IFD。

(2)图像文件目录及目录项:

IFD是TIFF文件中第2个数据结构,它是一个名为标记(tag)的用于区分一个或多个可变长度数据块的表,标记中包含了有关于图像的所有信息。IFD提供了一系列的指针(索引),这些指针告诉我们各种有关的数据字段在文件中的开始位置,并给出每个字段的数据类型及长度。这种方法允许数据字段定位在文件的任何地方,且可以是任意长度,因此文件格式十分灵活。

IFD结构中包含了三类成员:DE数量,DE序列,下一个IFD的偏移量。每个DE标识了图像的某个属性;最后就是一个偏移量,标识下一个文件目录相对于文件开始处的位置。TIF文件如果只包含了一个图像,那么就只有一个IFD,这个偏移量就为0;

(3)数据图像:根据IFD所指向的地址.存储相关的图像信息。理论上而言,任何其他图像数据格式均能为TIFF使用,嵌入到TIFF里。如JPEG、JPEG-LS、JPEG2000和任意数据宽度的原始无压缩数据。

3、IFF文件格式适用于在应用程序之间和计算机平台之间的交换文件,它的出现使得图像数据交换变得简单。

4、用Photoshop编辑的TIFF文件可以保存路径和图层。

5、TIFF文件以.tif为扩展名

6、应用:TIFF可以描述多种类型的图像;TIFF拥有一系列的压缩方案可供选择;TIFF不依赖于具体的硬件;TIFF是一种可移植的文件格式。

7、可扩展性:在TIFF 6.0中定义了许多扩展,它们允许TIFF提供以下通用功能:

几种主要的压缩方法;多种色彩表示方法;图像质量增强;特殊图像效果;文档的存储和检索帮助。

8、格式复杂:TIFF文件复杂。要写一种能够识别所有不同标记的软件非常困难。一个TIFF文件可以包含多个图像,每个图像都有自己的IFD和一系列标记,并且采用了多种压缩算法,增加了程序设计的复杂度。

9、程序测试:像素点为18000*10000。利用java和OpenCV无法打开此格式图像。



jpg

1、jpg全名是JPEG,是图片的一种格式。JPEG图片以24位颜色存储单个位图。JPEG是与平台无关的格式,支持最高级别的压缩,不过,这种压缩是有损耗的。

2、JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg,其压缩技术十分先进,它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据,获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像,换句话说,就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像质量

3、目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式,因为JPEG格式的文件尺寸较小,下载速度快,使得Web页有可能以较短的下载时间提供大量美观的图像。

4、JPEG格式可在10:1到20:1的比率下轻松地压缩文件,而图片质量不会下降。

5、对于颜色较少、对比级别强烈、实心边框或纯色区域大图像,JPEG压缩无法提供理想的结果

6、有损耗压缩会使原始图片数据质量下降,JPEG会混合原始图片数据的质量下降,这种下降是累积性的。



dat

ENVI软件中的数据文件,一般是以dat或img为后缀的文件。

一组.dat文件中有若干band*.dat和一个header.dat,成为头文件。

(没有对dat文件的直接描述,只找到了这么多)



enp

金字塔影像文件,是ENVI(5.0及以上版本)在打开遥感影像生成的金字塔影像文件。

二、影像金字塔

1、含义

影像金字塔由原始影像按一定规则生成的由细到粗不同分辨率的影像集。金字塔的底部是图像的高分辨率表示,也就是原始图像,而顶部是低分辨率的近似。最底层的分辨率最高,并且数据量最大,随着层数的增加,其分辨率逐渐降低,数据量也按比例减少。

2、构建方法

一种是多分辨率的数据源自动构建金字塔;

另一种是除了金字塔最底层数据是原始影像数据之外,其他层的影像数据是从底层数据通过采样抽取出来构建的。

3、构建影像金字塔一般从三个方面考虑:

(1)图像的分层采样

对图像的分层,一般要考虑数据读取方式和图像采样方法。有学者实现分层采样时,每一层的分层采样都是以原始图像为对象的,分层和分块过程结合在一起,在抽取下一层的某块数据时,将原始图像中属于该块数据范围的数据全部导入内存,然在内存中完成采样,输出该块数据。这种方法最大的缺陷在于,如果图像过大,图像分层过多,越往上层,每一块数据对应的原始数据量以采样率的2次方速度增长,数据在原始图像中所占的行数以2的倍数增长。这就造成了大的内存占用和数据读取时磁盘磁头移动次数的增加,极有可能造成系统崩溃。

对于图像的采样方法,大部分文献资料所采用的采样比例为4:1,即将四个像素合成一个像素,同时也不乏2:1,3:1等采样比例。采样比例的选择要根据系统应用的需要进行选择。一般不做图像处理,只用于显示的系统,采样比例都为4:1,这样既可以保证采样时方便计算,也可以方便上下层之间建立父子关系。采样的计算方法,一般有线性插值法,平均值法,最近邻域法等。

(2)层数据的分块

图像的分块一般要考虑数据读取方式、分块方式和分块大小。

1)数据读取方式

对于读取方式,可以每次读取图像层的一行数据,然后将属于该块的数据提取出来。这种方法增加了数据读取次数,减少了内存占用量。也可以一次读取多行数据,然后将属于该块的数据提取出来。这种方法减少了从磁盘读取次数,但是加大了内存占用量。

2)分块方式

一种是带状分块方式。这种方法是将图像数据的若干行作为一个单元形成一个带状。带状条可以顺序的编址并且可以单独地索引。这种划分方法在几种数据格式中已经使用(例如,TIFF格式)。

一种是块状划分,块状划分的方法是影像数据按照网格划分成小块,图像块通常是方形的,有时也可以是矩形的。目前有的数据格式也支持这种划分方法(例如TIFF格式)。相对于带状划分,块状划分更适合图像索引和镶嵌。而且划分后的图像块具有良好的聚集特性。

1)分块大小,

图像分块的大小通常取2的幂次方,具体的大小在选择时要考虑到操作系统数据存储格式的特点以及内存管理的最小单位。一般采用的分块大小为128×128、256×256、512×512、124×1024。

(3)数据的组织方式

获取了分层分块后的数据后,需要对数据按照一定的方式组织,使得数据的获取和查找变得方便容易,很多文献按照四叉树的方式组织数据,但是不能很快地完成数据的存取

意义:为大的栅格影像建立了金字塔的话,这些影像便能快速进行显示。除了在屏幕上显示外,金字塔还包含了很多其他信息。如果没有金字塔,那么在显示时就要访问整理栅格数据集,然后进行大量计算来选择哪些栅格像元被显示。金字塔是一种能对栅格影像按逐级降低分辨率的拷贝方式存储的方法。通过选择一个与显示区域相似的分辨率,只需进行少量的查询和少量的计算,从而减少显示时间。



HDR

1、ENVI栅格文件格式

ENVI使用的是通用栅格数据格式,包含一个简单的二进制文件和一个相同文件名的ASCII(文本)的头文件。

2、头文件(.hdr后缀)

头文件中包含用于读取图像数据文件的信息,通常创建于一个数据文件第一次被ENVI读取时。

单独的ENVI头文件提供关于图像尺寸、嵌入的头文件(若存在)、数据格式及其他信息。所需信息通过交互式输入,或自动用“文件吸取”创建,并且之后可以编辑修改。

3、可通过记事本打开,但出风险的几率很高。要编辑文件的头文件,首先需要

开打头文件编辑器。

4、ENVI中处理工具得到的结果都是标准的ENVI标准栅格格式。

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