图像和视频的主要格式与编码格式。

图像格式

图像的基本数据结构：RGB,RGBA，A为透明通道。图像是二维数据，数据在内存中只能一维存储，二维转一维有不同的对应方式。比较常见的只有两种方式: 按像素“行排列”从上往下或者从下往上。

不过好像只有bmp图片格式以及windows下的GDI，GDI+是从下往上排列，其它比如DirectX,OpenGL,Cocoa(NSImage, UIImage),OpenCV等都是从上往下排列。

不同图形库中每个像素点中RGBA的排序顺序可能不一样。有可能是RGB,RBG等六种情况。如果是RGB24位图，会存在一个32位对齐的问题，也就是内存对齐。先介绍x86是一个intel通用计算机系列的标准编号缩写,也标识一套通用的计算机指令集合,X与处理器没有任何关系，它是一个对所有*86系统的简单的通配符定义。cpu的位是指一次性可处理的数据量是多少，1字节=8位，32位处理器可以一次性处理4个字节的数据量，依次类推。在x86体系下，cpu一次处理32整数倍的数据会更快，图像处理中经常会按行为单位来处理像素。24位图，宽度不是4的倍数时，其行字节数将不是32整数倍。这时可以采取在行尾添加冗余数据的方式，使其行字节数为32的倍数。

 jpeg,png文件之于图像，就相当于zip,rar格式之于普通文件(用zip,rar格式对普通文件进行压缩)。用到压缩算法。

BMP格式

bmp格式没有压缩像素格式，存储在文件中时先有文件头、再图像头、后面就都是像素数据了，上下颠倒存储。
用windows自带的mspaint工具保存bmp格式时，可以发现有四种bmp可供选择：
单色: 一个像素只占一位，要么是0，要么是1，所以只能存储黑白信息
16色位图: 一个像素4位，有16种颜色可选
256色位图: 一个像素8位，有256种颜色可选
24位位图: 就是图(1)所示的位图，颜色可有2^24种可选，对于人眼来说完全足够了。

这里为了简单起见，只详细讨论最常见的24位图的bmp格式。

文件头信息：

bfType=2字节:一定为19778，其转化为十六进制为0x4d42，对应的字符串为BM。

bfSize=4字节：文件大小

bfReserved1=2;一般为0 

bfReserved2=2;一般为0 

bfOffBits=4:从文件开始处到像素数据的偏移，也就是这两个结构体大小之和.

bmp图片结构头
字段	大小(字节)	描述
biSize	4	此结构体的大小
biWidth	4	图像的宽
biHeight	4	图像的高
biPlanes	2	图像的帧数，一般为1
biBitCount	2	一像素所占的位数，一般是24
biCompression	4	一般为0
biSizeImage	4	像素数据所占大小，即上面结构体中文件大小减去偏移(bfSize-bfOffBits)
biXPelsPerMeter	4	一般为0
biXPelsPerMeter	4	一般为0
biClrUsed	4	一般为0
biClrImportant	4	一般为0

 

• bmp格式也是可以压缩.
• bmp格式也可以有颜色板。颜色板就是一个颜色的索引，上面说过bmp格式一个像素可以只有2个,16个或256个取值。就拿单色位图来说明，默认为0对应RGB(0,0,0) 1,对应RGB(255, 255, 255)
  如果颜色板这样定义: 
  0对应 RGB(255,0, 0)红
  1对应 RGB(0, 255, 0)绿
  这样黑白图就成了红绿图

JPEG格式

1. jpeg是有损压缩格式, 将像素信息用jpeg保存成文件再读取出来，其中某些像素值会有少许变化。在保存时有个质量参数可在[0,100]之间选择，参数越大图片就越保真，但图片的体积也就越大。一般情况下选择70或80就足够了。
2. jpeg没有透明信息。
3. jpeg比较适合用来存储相机拍出来的照片，这类图像用jpeg压缩后的体积比较小。其使用的具体算法核心是离散余弦变换、Huffman编码、算术编码等技术，有兴趣的同学可以在网上找一大堆资料，本文就不详细介绍了。

PNG格式

1. png是一种无损压缩格式， 压缩大概是用行程编码算法。
2. png可以有透明效果。
3. png比较适合适量图,几何图。 比如本文中出现的这些图都是用png保存，比用joeg保存体积要小。

再强调一下: jpeg比较适合存储色彩“杂乱”的拍摄图片，png比较适合存储几何特征强的图形类图片。

GIF格式

上面提到的bmp,jpeg,png图片都只有一帧，而gif可以保存多帧图像.gif中有个参数可以控制图片变化的快慢。在程序中可以使用这个参数，也可以自己定义一个参数，这就是为什么gif图片，在不同程序中查看时其变化速度不一样。

webp

google开发的一种有损、透明图片格式，相当于jpeg和png的合体，google声称其可以把图片大小减少40%。

视频格式

视频文件格式（简称：文件格式），视频封装格式（简称：视频格式），视频编码方式（简称：视频编码）。

文件格式：windows设置后缀名的目的是让相应的应用程序来打开相应的文件。可以随意更改后缀名，不会更改文件的内部数据格式。

视频封装格式：一种存储视频信息的容器。视频封装格式不同，也不会影响视频数据，主要是一种对视频数据的组合。因此，视频转换需要设置的本质就是：A设置需要的视频编码、B设置需要的音频编码、C选择需要的容器封装。一个完整的视频转换设置都至少包括了上面3个步骤。主要格式如下：

视频编码格式：对原始视频数据进行编码或解码的程序或算法。属于有损压缩。

1.h26x系列。

2.MPEG系列等。

现在我用的是MPEG封装，h264编码，MP4后缀名。

H.264分为Baseline Profile，Main Profile和High Profile，代表编码复杂程度。

H.264编码的GOP（Group of Picture）是由关键帧I，预测帧P、B组成。GOP越长，一个循环中包含的预测帧也就越多，压缩率越高，编解码难度越高，越不容易精确到帧（视频编辑要求精确到每一帧，也就是每一秒可以分离成24/29/30个画面）。使用<H.264编码，Main/High Profile复杂度，MP4/TS封装>是目前最理想的方案。