Объем информации изображения, сохраненного в файле в виде 6-битного шаблона, по сравнению с этим

Обновлено: 21.11.2024

Этот калькулятор размера файла изображения поможет вам оценить размер файла несжатого растрового изображения при условии, что вы знаете разрешение изображения и его разрядность.

В этом калькуляторе вы узнаете, что такое файл изображения, что такое битовая глубина и чем отличается растровое изображение от векторного. Мы также покажем вам, как самостоятельно рассчитать размер файла изображения и как его объединение с аудиофайлом создает видеофайл. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Что такое файл изображения?

Файл изображения — это цифровое представление изображения, и мы можем отобразить его на экране, таком как монитор компьютера или экран мобильного телефона. Файлы изображений содержат данные об атрибутах изображения, таких как присутствующие в нем цвета, интенсивность яркости и контрастности и многое другое. Эти данные хранятся в том, что мы называем битами. Подробнее о битах и ​​компьютерных файлах можно узнать в разделе «Размеры компьютерных файлов» нашего калькулятора времени загрузки.

Файлы изображений могут иметь множество различных форматов, которые мы можем сгруппировать в две категории: растровые и векторные изображения. Файл растрового изображения содержит массив пикселей различных цветов, расположенных в сетке для формирования изображения. Пиксели — это крошечные точки, очень похожие на маленькие стежки X в схеме вышивки крестом, как показано на сравнительном рисунке ниже.

Изображения с большим количеством пикселей, как правило, показывают больше деталей и более высокое качество, особенно при попытке увеличить это изображение. Растровое изображение с большим количеством пикселей или разрешением позволяет нам значительно увеличить изображение, прежде чем мы начнем видеть отдельные пиксели, из которых оно состоит.

С другой стороны, векторные изображения состоят из таких атрибутов, как кривые, пути, формы, толщина линий или штрихов, цвета и т. д., которые хранятся в формулах или уравнениях. В отличие от растровых изображений, которые хранят данные для каждого пикселя изображения, векторные изображения хранят данные в виде компиляции этих уравнений, представляющих каждый из указанных атрибутов. Вы можете думать об этом как о списке математических уравнений, которые мы можем изобразить на декартовой плоскости. Отображение векторного изображения похоже на построение графика этих уравнений на декартовой плоскости каждый раз, когда мы открываем файл изображения. Эти «графики» также обновляются каждый раз, когда мы масштабируем или масштабируем векторное изображение, благодаря чему мы всегда видим плавные линии и кривые с одинаковыми цветами и деталями.

Однако этот калькулятор размера файла изображения может определять размеры файлов только растровых изображений. Атрибуты векторного изображения могут невероятно сильно различаться, точно так же, как вы можете выразить математический график с помощью множества различных математических уравнений. Также стоит отметить, что этот калькулятор размера файла изображения определяет только размеры файлов несжатых изображений. Однако с помощью этого калькулятора можно даже приблизительно определить размер сжатого файла изображения, если известна результирующая разрядность файла изображения.

Размеры файлов изображений

Два параметра определяют размер файла растрового изображения: количество пикселей в изображении и битовая глубина каждого пикселя. Чтобы определить размер файла растрового изображения, мы должны перемножить эти переменные. Каждый пиксель растрового изображения обычно занимает от 1 до 8 бит для черно-белых изображений и от 8 до 64 бит для цветных изображений. И чем больше пикселей в изображении, тем больше данных оно хранит и тем больше размер его файла.

Выборка — это получение информации об изображении и попытка точного представления его в цифровой форме с точки зрения пикселей. Мы также можем сделать это со звуками, при этом мы записываем различные значения частоты и амплитуды для создания цифрового аудиофайла. Вы можете узнать больше о сэмплировании с помощью нашего калькулятора размера аудиофайла (см. ссылку в начале этой статьи).

Как рассчитать размер файла изображения?

Теперь, когда мы знаем, что такое битовая глубина и какое значение имеют пиксели при определении размера файла изображения, давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как вычислять размеры файла изображения. Для нашего примера возьмем изображение размером, скажем, 640 пикселей (ширина) на 480 пикселей (высота) с глубиной цвета 24 бита. Чтобы определить количество пикселей этого изображения, мы умножаем размеры изображения в пикселях. Это похоже на получение площади прямоугольника, но на этот раз в пикселях:

количество пикселей = ширина изображения в пикселях * высота изображения в пикселях

количество пикселей = 640 пикселей * 480 пикселей

количество пикселей = 307 200 пикселей

Когда речь идет о большом количестве пикселей или разрешений, мы часто можем видеть "МП", что означает "мегапиксели"." Мегапиксель — это единица измерения, равная одному миллиону пикселей. Что касается нашего подсчитанного количества пикселей, мы также можем сказать, что рассматриваемое нами изображение имеет размер приблизительно 0,3 мегапикселя. Продолжая наши расчеты, мы можем затем определить размер файла наше изображение следующим образом:

размер файла изображения = количество пикселей * битовая глубина

Размер файла изображения = 307 200 пикселей * 24 бита на пиксель

размер файла изображения = 7 372 800 бит

Размер файла изображения = 7 372 800 бит * (1 байт / 8 бит) * (1 килобайт / 1000 байт)

размер файла изображения = 921,6 КБ (килобайт)

Обратите внимание, что рассчитанный нами размер файла изображения является лишь оценкой фактического размера описанного файла изображения. К компьютерным файлам обычно прикрепляются другие данные, включая, помимо прочего, дату создания файла, имя создателя и т. д. Но пока, в качестве оценки размера файла изображения, мы можем сказать, что он составляет около 921,6 КБ. В нашем примере выше мы также использовали десятичную систему СИ для преобразования размера данных, где 1000 байт эквивалентны 1 килобайту. Вы можете узнать больше об этом в нашем калькуляторе времени загрузки.

Хотите узнать больше?

Если вы хотите изучить размеры файлов и единицы измерения, используемые в цифровых файлах, вы можете воспользоваться нашим конвертером байтов. Там вы можете вводить размеры файлов и видеть их значение в других единицах размера файлов одновременно.

Изображения могут быть представлены несколькими способами. Наиболее распространенным является сетка из маленьких квадратов, называемых пикселями. В очень простом изображении, которое было только черно-белым, мы могли представить каждый пиксель как представленный 0 (черный) или 1 (белый). Таким образом, это изображение:

Можно хранить как двоичную строку из 36 бит: 111111101101111111101101100001111111. Чтобы успешно нарисовать изображение из этого шаблона, нам нужно знать, как интерпретировать эти серии двоичных цифр как 6 строк по 6 пикселей (а не 4 строки по 6 пикселей). 9 пикселей), поэтому форматы файлов реальных изображений часто содержат дополнительную информацию, например размер изображения.

На изображениях часто требуется передать оттенки серого или цвета. Для этого каждому пикселю может быть присвоено более одного бита. Если каждому пикселю присвоить значение, состоящее из 2 бит, мы можем иметь 4 цвета:

Используя эту схему, мы могли бы сделать такой заштрихованный круг:

Для представления этого изображения требуется 72 бита — сетка пикселей 6x6, для каждого из которых требуется 2 бита. Еще раз, чтобы нарисовать изображение из битов, нам нужно знать размеры изображения; но теперь нам также нужно указать количество битов, используемых для каждого пикселя. Эти 72 бита могут представлять изображение 3x6, где каждый пиксель представлен 4 битами (4 бита мы можем представить \(2^4 = 16\) разных оттенков серого).

Шаблон битов имеет только то значение, которое мы ему приписываем.

32 бита могут представлять изображение 4x8 из 1-битных пикселей, или изображение 4x4 из 2-битных пикселей, или последовательность из 4 букв ASCII, или действительно большое двоичное число, или что-то еще.

Что насчет цветов? Помните, биты имеют только то значение, которое мы им приписываем. Мы могли бы интерпретировать 2 бита на пиксель так:

И в итоге получится вот это изображение:

Если нам нужно более 4 цветов, нам просто нужно больше 2 бит. С 8 битами на пиксель мы можем представить \(2^8 = 256\) разных цветов или оттенков серого. Этого достаточно для черно-белой фотографии, но не позволяет получить тонкие оттенки цвета на фотографии. Для полноцветных изображений обычно используется 24 бита на пиксель, что позволяет использовать \(2^ = 16 777 216\) разных цветов.

Конечно, реальные изображения используют гораздо большее количество пикселей, чем мы видели здесь. Например, 12-мегапиксельная камера снимает изображения размером около 4000x3000 пикселей. Если каждый из этих пикселей хранить как 24-битное значение, это изображение будет состоять из 4000 x 3000 x 24 = 288 000 000 битов информации! Это 36 000 000 байт или примерно 34,3 МБ. Однако, если бы вы посмотрели на файл изображения, созданный этой камерой, вы бы обнаружили, что он намного меньше 34 МБ, даже несмотря на то, что в файле хранится дополнительная информация помимо содержимого каждого пикселя (размеры изображения, количество битов и т. д.). на пиксель и т. д.). Это связано с тем, что изображение было сжато — большинство распространенных форматов изображений (gif, jpeg, png) включают некоторую форму сжатия для уменьшения места, необходимого для хранения их информации… тема, о которой мы узнаем больше позже.

Самопроверка

В-1. Сколько бит потребуется для изображения 10 x 20 с 8 различными возможными цветами на пиксель? (Подсказка: сколько бит требуется для представления 8 разных цветов)

Мы рекомендуем вам прочитать главу 8 (стр. 340–350) и главу 5 вашей книги Head First HTML and CSS.

Основываясь на идее представления, мы обсудим, как изображения представлены в цифровой форме. Мы будем работать над этим, сначала начав с того, как представлен цвет (который основан на физиологии человеческого глаза), а затем рассматривая изображения как прямоугольные расположения пятен чистого цвета. Наконец, мы рассчитаем размер файла изображения и обсудим один из способов сжатия файла, чтобы он был меньше и, следовательно, загружался быстрее. Это сжатие фактически является другим представлением информации.

Стандартные цвета

В настоящее время современные браузеры поддерживают 140 названий цветов. Это означает, что мы можем использовать имена цветов, такие как черный, бирюзовый или шоколадный, в качестве значений свойств CSS, за исключением значения цвета, такого как цвет, фоновый цвет и т. д. Много лет назад браузеры могли поддерживать только 17 названий цветов, известные как стандартные цвета: бирюзовый, черный, синий, фуксия, серый, зеленый, салатовый, темно-бордовый, темно-синий, оливковый, оранжевый, фиолетовый, красный, серебристый, бирюзовый, белый и желтый. Однако позже этот список был расширен еще на 123 цвета. W3Schools поддерживает полный список из 140 признанных названий цветов. Хотя вы можете добиться многого, используя только эти именованные цвета, очень часто вам нужно что-то более конкретное из цветового спектра. Оказывается, мы можем использовать числовые коды для обозначения цветов, потому что внутри компьютера цвета представлены числами. Как? Для этого нам нужно понимать аддитивные цвета и цветовое зрение.

Аддитивные (RGB) цвета и цветовое зрение

В сетчатке человека есть палочковидные клетки, чувствительные ко всему свету, и конусообразные клетки, которые бывают трех типов: чувствительные к красному, зеленому и синему. Следовательно, существует три (аддитивных) основных цвета: красный, зеленый и синий или RGB. Все видимые цвета воспринимаются при возбуждении этих трех типов клеток в разной степени. (Для получения дополнительной информации обратитесь к этим статьям Википедии об аддитивном цвете и цветовом зрении.)

Цветные мониторы и телевизоры используют RGB для отображения всех своих цветов, включая желтый, зеленовато-желтый и так далее. Таким образом, в каждом цвете есть доля красного, доля зеленого и доля синего.

На компьютерах компоненты цвета RGB стандартно определяются по шкале от 0 до 255, что составляет 8 бит или 1 байт.

Поиграйте со страницей ползунка "Цвет", чтобы почувствовать это.

Пример аддитивного смешивания.

<УЛ>

Василек = 100 149 237

Зеленый лес = 34 139 34

Золото = 255 215 0

ДоджерСиний = 30 144 255

Сиена = 160 82 45

Горячий розовый = 255 105 180

Мы можем использовать эти знания о цветах, представленных как смесь красного, синего и зеленого, при указании значений цвета в CSS. Это можно сделать тремя способами:

Шестнадцатеричный

Люди используют десятичную систему счисления (основание 10), компьютеры используют двоичную систему (основание 2), но программисты часто используют для удобства шестнадцатеричное число (основание 16).

Двоичные числа очень быстро удлиняются. Нелегко запомнить 24 двоичных разряда, но легче запомнить 6 шестнадцатеричных разрядов. Каждая шестнадцатеричная цифра представляет ровно четыре двоичных цифры (бита). (Это потому, что 2 4 = 16.)

Один из способов понять шестнадцатеричные числа – это провести аналогию с десятичными, но мы все настолько хорошо знакомы с десятичными числами, что наши рефлексы мешают. (На самом деле люди на протяжении всей истории использовали множество различных систем счисления; десятичная система счисления не является священной.) Итак, сначала нам нужно разбить десятичную систему счисления, чтобы вы могли увидеть аналогию с шестнадцатеричной. На данный момент мы будем придерживаться двузначных чисел, но те же идеи применимы и к любым большим числам.

Десятичная система счисления работает путем организации вещей в группы по десять штук, а затем подсчета групп и остатков. Предположим, у вас есть куча палок на земле, и вы связали их все в группы по 10 штук, а некоторые остались (менее 10). . Теперь используйте символ для обозначения количества связок и другой символ для обозначения количества оставшихся палочек. Вы только что изобрели двузначные числа по основанию 10.

Шестнадцатеричный формат. Проделайте то же самое с наборами из 16, и вы изобретете двузначные числа с основанием 16. Например, если у вас есть тридцать пять палочек , их можно разделить на две группы по шестнадцать и три оставшихся числа. закончено, поэтому шестнадцатеричная запись равна 23. Осторожно! Это число не десятичное число двадцать три! Это по-прежнему тридцать пять палочек, но мы записываем их в шестнадцатеричном формате как 23.

Чтобы отличить десятичное число от шестнадцатеричного, мы используем нижние индексы. Итак, чтобы сказать, что тридцать пять палочек записывается как 23 в шестнадцатеричном формате, мы можем написать:

И десятичная, и шестнадцатеричная система счисления основаны на разрядном значении.Мы говорим, что 23₁₆ означает 35₁₀, потому что это "2" в разряде шестнадцати и "3" в единицах< /em>, точно так же, как 35₁₀ имеет "3" в разряде десятков и "5" в разряде единиц.< /p>

Возьмем другой пример. Предположим, у нас есть 26₁₀ палочек. Осталась одна группа из 16 и 10 человек. Как записать это число в шестнадцатеричном виде? Это 110₁₆? То есть "1" в разряде шестнадцати, за которым следует "10" в разряде единиц? Нет; это сбило бы с толку, поскольку выглядело бы как трехзначное число. Нам нужен символ, который означает десять. Мы не можем использовать «10», так как это не отдельный символ. Вместо этого мы используем «А»; то есть A₁₆=10₁₀. Точно так же «B» означает 11, «C» означает 12, «D» означает 13, «E» означает 14, а «F» означает 15. Нам больше не нужны символы, потому что мы не можем иметь 16 вещей. осталось, так как это составит еще одну группу из 16. В следующей таблице приведены эти соответствия и то, что мы сделали до сих пор.

Чтобы преобразовать большое десятичное число в шестнадцатеричное, просто разделите его. Например, 230₁₀, разделенное на 16, равно 14₁₀ с остатком 6₁₀. Таким образом, шестнадцатеричное число равно E6₁₆. Чтобы преобразовать шестнадцатеричное число в десятичное, просто умножьте: E6₁₆=E*16 + 6 = 14*16 + 6 = 230 .

Упражнение 1

Попробуйте следующие конверсии в качестве упражнения в классе. Вы можете использовать калькулятор, вы можете спросить своих соседей, что угодно.

Вы можете проверить свою работу с помощью следующей формы:

Преобразование шестнадцатеричной системы счисления в двоичную или из нее

Теперь, когда мы знаем как шестнадцатеричный, так и двоичный формат, вы можете преобразовать двоичный код в шестнадцатеричный (и наоборот). Однако вы, вероятно, сделаете это, преобразовав двоичное число в десятичное, а затем десятичное число в шестнадцатеричное. Есть способ получше, почти без арифметики (точнее, вся арифметика с однозначными числами, которые можно складывать в уме). Действительно, этот метод является причиной, по которой программисты любят использовать шестнадцатеричный формат. (Ну, это и удовольствие от написания слов, таких как ACE и DEADBEEF, с шестнадцатеричными цифрами.)

Пример 1

Начнем с примера. Предположим, вам нужно преобразовать следующее из двоичного в шестнадцатеричное:

Что мы собираемся сделать, так это взять биты кусками по четыре бита, поэтому, чтобы отметить куски, мы вставим точку в середине числа:

Теперь мы просто конвертируем каждый фрагмент напрямую в шестнадцатеричный формат. Первый фрагмент, 0101, это просто номер 5. Второй фрагмент, 0100, это просто номер 4. Они уже в шестнадцатеричном формате, поэтому мы закончили:

(Попробуйте сделать это с помощью десятичного числа, чтобы проверить. Десятичное значение, соответствующее обоим этим, равно 80+4=84.)

Пример 2

Давайте сделаем еще один, на этот раз с немного большими значениями:

Снова возьмите биты порциями по четыре бита:

Теперь мы просто конвертируем каждый фрагмент напрямую в шестнадцатеричный формат. Первый фрагмент, 1010, равен 8+2 или 10₁₀, что является цифрой A в шестнадцатеричном формате. Второй блок, 1100, равен 8+4 или 12₁₀, что является цифрой C в шестнадцатеричном формате. Итак, мы закончили:

(Опять же, проверьте нашу работу, выполнив ее через десятичную дробь. Десятичное значение, соответствующее обоим этим, равно 160+12=172.)

Пояснение

Обратите внимание, что единственная арифметическая операция, которую нам нужно выполнить, — это преобразовать каждую порцию из четырех битов в эквивалентную шестнадцатеричную цифру. Используемая арифметика в уме ограничена: мы знаем, что (1) мы складываем однозначные числа, (2) не более четырех из них и (3) сумма всегда будет меньше 16.

Посмотрите продолжение выступления профессора Курмаса из Государственного университета Гранд-Вэлли о двоичных и шестнадцатеричных числах. Это версия, которую он отредактировал для нас. Вы смотрели первые 5 минут в последний раз; смотреть остальные на сегодня.

Вот видео, на котором Том Лерер поет New Math . Это около 4 минут; вам понравится.

Цвета в шестнадцатеричном формате

Вот более полный список названий цветов. --> Упражнение 2

Используя созданную ранее веб-страницу (или этот пример веб-страницы), поэкспериментируйте с числовым определением цвета. Используйте тег SPAN, чтобы раскрасить текст. Если вы не можете придумать какой цвет попробовать, попробуйте Шоколадный. Синтаксис:

Вот оно! Требуется некоторая практика, чтобы научиться вычислять шестнадцатеричные числа, но ничего такого, чего вы не делали раньше.-->

Упражнение 2

Представление изображения

Теперь, когда мы знаем, как представлять цвет, мы можем представлять изображения. Вы можете думать об изображении как о прямоугольной двумерной сетке пятен чистого цвета, каждое из которых представлено как RRGGBB. Пятно чистого цвета называется пикселем, сокращением от элемента изображения, атомом изображения. Пиксели лучше видны, если увеличить изображение несколько раз; вот несколько примеров. Нажмите на картинку, чтобы увеличить ее. Рисунок шотландского терьера как набор пикселей Мона Лиза как набор пикселей, с увеличением пикселей, составляющих один глаз

Каждое изображение на мониторе компьютера представлено пикселями. Изображения на веб-странице сохраняются в файлах, которые, помимо данных изображения, содержат информацию о размере изображения, наборе используемых цветов, происхождении изображения и т. д. В зависимости от того, как именно сохраняется эта информация , мы называем их форматами изображений. GIF, JPEG, PNG и BMP — одни из самых известных форматов изображений. Подробнее о форматах изображений мы поговорим ниже. Сейчас мы сосредоточимся на количестве пикселей и представлении каждого пикселя и, следовательно, на размере файла изображения.

Выше мы сказали, что количество каждого основного цвета — это число от 0 до 255₁₀ или от 00 до FF₁₆. Неслучайно это ровно один байт (8 бит). Байт — это удобный фрагмент компьютерной памяти, поэтому один байт был выделен для представления количества одного основного цвета. Таким образом, для представления одного пятна чистого цвета требуется 3 байта (24 бита).

Поскольку каждый пиксель занимает 24 бита (3 байта), в зависимости от количества пикселей вашего устройства для хранения изображения может потребоваться много места.

300 x 500 x 3 = 450 000 байт

Это около 450 килобайт (сокращенно kB, "k" — строчная, а B — прописная; см. примечание к сокращениям) или почти полмегабайта. Это не только много места для хранения, но, что более важно, загрузка занимает значительное время, если только ваш модем не очень быстрый. Например, если у вас телефонный модем старого образца, который может обрабатывать только 56 кбит/с (56 кбит/с) = 7 кбит/с (7 кбит/с), вам потребуется немногим более 1 минуты для его загрузки (напомним, что 1 байт = 8 бит/с). биты). Это много времени.

Телефонные модемы? Да, некоторые люди до сих пор пользуются телефонными модемами. Но очень популярны стали более быстрые DSL-модемы (от 128 кбит/с до 1500 кбит/с) и кабельные модемы (от 300 кбит/с до 6 000 кбит/с).

Однако появление более высоких скоростей соединения сопровождается ростом числа веб-сайтов с контентом (фотографии с более высоким разрешением, песни, видео), который полностью потребляет дополнительную пропускную способность. Таким образом, ни у кого никогда не бывает достаточно пропускной способности сети, и разумно не тратить ее впустую. Если кто-то из вашей аудитории обнаружит, что ваш сайт загружается медленно, он перейдет на другой сайт.>

1. При использовании модема на 56 кбит/с (56 000 битов в секунду) сколько времени вам потребуется, чтобы загрузить папку, содержащую все эти изображения?
2. Проверьте текущую скорость подключения к Интернету с помощью этого теста скорости (например, подключитесь к серверу в Нью-Йорке). При такой скорости сколько времени вам потребуется, чтобы загрузить все изображения?

Размер изображения и время загрузки

В несжатом формате файла для хранения каждого пикселя требуется 24 бита (3 байта). Предположим, вы собираетесь сфотографировать всех своих 30 одноклассников для веб-сайта класса, используя камеру iPhone4. Согласно спецификациям телефона, его экран имеет разрешение 2592 x 1936 пикселей, что составляет около 5 миллионов пикселей или 5 МП (мегапикселей). Таким образом, если каждый пиксель занимает 3 байта, а фото с вашей камеры имеет разрешение 5 МП, то для хранения изображения вам потребуется 15 МБ (мегабайт). Для всех ваших одноранговых фотографий вам потребуется 30 x 15 МБ = 450 МБ.

Представьте, что вы размещаете все эти фотографии на своем веб-сайте на одной странице (используя атрибуты width и height, чтобы они поместились на одном экране), а затем отправляете ссылку на эту страницу своим родителям. У них может быть среднее подключение к Интернету (например, Verizon предлагает 1–3 Мбит/с (мегабит в секунду) подписчикам без FiOS).

Время, необходимое для загрузки страницы со всеми этими изображениями на компьютер ваших родителей, можно рассчитать следующим образом:

размер содержимого (450 МБ) x 8 бит/байт / 1 МБ = 3600 секунд или 1 час.

Если бы размер каждой из ваших фотографий составлял всего около 100 КБ (как мы требуем в некоторых ваших домашних заданиях), то время загрузки всех фотографий на странице составило бы 24 секунды.

Итак, как мы можем сделать наши изображения такими маленькими? Есть два способа: изменение размера (уменьшение количества пикселей в изображении путем разумной обрезки) и сжатие (уменьшение необходимого количества битов на пиксель). Мы обсудим сжатие в следующем разделе.

Сжатие

Помимо уменьшения размеров изображений (меньше пикселей), что мы можем сделать, чтобы ускорить загрузку? Мы можем сжать файлы.

• сжатие без потерь, при котором интеллектуальное кодирование позволяет уменьшить количество байтов, но при этом исходное изображение может быть полностью восстановлено из сжатой формы, и
• сжатие с потерями, когда мы отбрасываем менее важную информацию, чтобы уменьшить объем информации, которую необходимо сохранить или передать.

Мы подробно рассмотрим один из видов сжатия без потерь — индексированный цвет (кодирование GIF), поскольку он дает нам представление о видах идей и методов, которые важны при разработке представлений изображений. информация.

Индексированный цвет

<ПР>

нумерованный список цветов

какого цвета (номера) каждый пиксель

Пример: двухцветное изображение

Вы можете увидеть общую схему в работе: мы создаем таблицу всех цветов, используемых на картинке. Сокращением для цвета является просто его индекс в таблице. Мы ограничим таблицу так, чтобы сокращения были не более 8 бит. Поскольку все сокращения заменяют спецификации 24-битного цвета, сокращение составляет максимум одну треть размера. В приведенном выше примере сокращение составляет 1/24 размера.

Пример: четырехцветное изображение

Как видите, сокращенная запись теперь состоит из двух битов вместо одного. Следовательно, для 150 000 пикселей требуется 300 000 бит или 300 000/8 = 37 500 байт или около 37,5 КБ. Очевидно, что это примерно в два раза больше, чем в предыдущем примере, поскольку каждое сокращение теперь в два раза больше. Тем не менее, он все равно намного меньше несжатого файла размером 450 КБ.

Как насчет размера палитры? Теперь это тоже в два раза больше. Четыре записи по 3 байта каждая увеличивают размер файла на 12 байт, что является незначительным увеличением до 37,5 КБ.

Вы можете видеть, что количество битов, необходимых для каждого пикселя, является ключевым количеством. Это количество называется битами на пиксель или «bpp». Его также часто называют "битовой глубиной", так что размер файла изображения равен ширине x высоте x битовой глубине, как если бы это был физический трехмерный блок.

Наконец, мы можем сформулировать правило:

Разрядность изображения должна быть достаточно большой, чтобы количества строк в таблице хватило для всех цветов. Если битовая глубина d, количество строк в таблице равно 2 d .

Вот точное соотношение, а также размер изображения 300 x 500:

Сопоставление битовой глубины с количеством цветов

битовая глубина	максимальное количество цветов	размер файла изображения 300x500
1	2	18kB
2	4	37kB
3	8	55 КБ
4	16	73 КБ
5	32	91 КБ
6	64	110 КБ
7	128	128kB
8	256	147 КБ

Упражнение 3

<УЛ>

Сколько байтов требуется для представления этого изображения, если оно черно-белое? Не забудьте представить таблицу цветов.

Сколько байтов, если изображение использует 4 цвета?

Сколько байтов, если изображение использует 16 цветов?

Сколько байтов, если изображение использует 17 цветов?

Подводя итог, можно уменьшить размер файла изображения, используя меньше цветов. Конечно, это может снизить качество вашего изображения. Это компромисс.

Индексированный цвет GIF

Формат файла GIF (т. е. представление изображения) — наиболее известный пример формата индексированного цвета. Вот как это работает: представьте себе художника-росписчика, который придет к вам домой и нарисует на вашей стене все, что вы захотите. Но есть одна загвоздка: она приедет к вам домой только один раз, а в ее фургоне всего 256 банок с краской. У нее на складе 16 миллионов банок с краской, и вы можете выбрать любые 256, какие захотите, но у вас не может быть фрески с более чем 256 разными цветами.

Это основная идея изображений GIF и индексированного цвета. -->

Вычисление размера файла

Мы узнали, как работает индексированный цвет и как он влияет на размер файла. Это важно не только для теоретического понимания того, почему представления имеют значение, но и для практической полезности понимания того, как уменьшить размеры ваших изображений. В этом разделе мы рассмотрим, как вычислить приблизительный размер изображения с индексированными цветами. (Индексированный цвет — это один из приемов, используемых в файлах GIF, хотя в файлах GIF используются и другие приемы.) Зачем мы это делаем? Потому что он объединяет все концептуальные вопросы в один небольшой расчет.

Ключевой концепцией вычислений является битовая глубина изображения. Прочтите на стр. 19 определение битовой глубины. Это количество битов, необходимое для представления желаемого количества цветов. Помните, что количество цветов равно 2 d , где d — разрядность. Это экспоненциальная зависимость. Добавление всего одного бита к битовой глубине удваивает количество цветов, которые вы можете иметь.

1. пиксели (представленные их сокращенными значениями, каждый из которых имеет размер, равный битовой глубине), и
2. палитра (в которой для каждого сокращения дается полноцветное определение).

Наконец, поскольку размер файла обычно большой (тысячи или миллионы байт), мы делим его на 1000 или 1 000 000, чтобы преобразовать в килобайты или мегабайты, в зависимости от ситуации.

Мы продолжим обсуждение расчета размера файла в лабораторных и домашних заданиях.

Экспортируйте аудиофайлы .wav или .mp3 для воспроизведения на медиаплеере, автомобильной стереосистеме или Hi-Fi. Окончательный микс экспортируется из FL Studio с помощью опции экспорта в меню файла в процессе не в реальном времени, который называется «рендеринг». Затраченное время будет зависеть от настроек экспорта и сложности проекта. Визуализированный звук обычно имеет лучшее качество, чем живой звук из FL Studio.

О рендеринге

• Главная дорожка микшера. По умолчанию отображается основная дорожка микшера, если вы не используете «Разделить дорожки микшера». Это означает, что любая дорожка микшера, не направленная напрямую или косвенно к Мастеру, не будет включена в визуализацию.
• Экспортные форматы включают:
  • Аудио. Форматы .wav, .mp3, .ogg и .flac сохраняют звуковой микс вашего проекта. По умолчанию отображается основная дорожка микшера, но вы можете экспортировать отдельные дорожки микшера с помощью параметра «Разделить дорожки микшера». См. примечание ниже о включении звуков от внешних синтезаторов и звукового оборудования.
  • MIDI — .mid сохраняет данные нот Step Sequencer/Piano Roll в стандартные MIDI-файлы. MIDI не является аудиоформатом.
  • 'Режим песни'. Длина определяется следующей иерархией: 1. Любой выбор временной шкалы, 2. Последний временной маркер за последним тактом, содержащим данные. 3. Конец последнего бара, содержащего данные. И 4. Настройка хвоста.
  • 'Режим паттерна'. Длина устанавливается в соответствии со следующей иерархией: 1. Последний временной маркер за последним тактом, содержащим данные в паттерне. 2. Конец последнего такта, содержащего данные в паттерне И 3. Настройка хвоста.

  Запись внешнего оборудования

  1. Установите MIDI-подключения к устройству с вашего компьютера И аудиоподключения от устройства к входам вашего аудиоустройства. как это воспроизводится FL Studio (используя плагин MIDI Out для управления оборудованием).
  2. Поместите записанный звук в виде аудиоклипа в список воспроизведения.
  3. Визуализируйте проект в аудио, как показано ниже.

  Настройки

  Тип проекта

  • Mode — выберите воспроизведение всей композиции или выбранного в данный момент паттерна. В режиме «Песня» продолжительность визуализируемой песни задается следующей иерархией: 1. Любой выбор на временной шкале, 2. Последний временной маркер за последней полосой, содержащей данные. 3. Конец последнего бара, содержащего данные. И 4. Настройка хвоста.
  • Оставить остаток — увеличивает продолжительность рендеринга для захвата затухающих звуков. Если «Оставить остаток» не удается захватить хвостовой звук, добавьте маркер PlaylistRepeat, чтобы расширить конечную точку рендеринга. Если маркеры повтора размещены после последнего паттерна, аудиоклипа или клипа автоматизации в списке воспроизведения, проект будет отображаться до позиции маркера повтора.
  • Перенос остатка: любой затухающий звук в конце песни переносится обратно в начало рендеринга. Это полезно при рендеринге лупов с эффектами для создания максимально плавного лупа. ПРИМЕЧАНИЕ. Эта функция работает, запуская рендеринг с последнего такта, а затем микшируя любой звук, затухающий после последнего такта, обратно в начало песни. Если затухающий звук исходит от нот перед последним тактом, он не будет обернут.
  • Вырезать остаток — обрезает визуализацию в конце последней полосы, выделения или маркера времени.

  Формат вывода

  Выберите формат(ы) вывода для рендеринга проекта. Чтобы сохранить в нескольких форматах, просто выберите несколько вариантов.

  ПРИМЕЧАНИЕ. Частота дискретизации. Частота дискретизации выходного сигнала (микшера) задается в окне настроек звука.

  • WAV — Wave (несжатое аудио без потерь). Wave — это аудиоформат без потерь, предпочтительный для обработки звука в производственной среде (используйте его для сохранения всех ваших сэмплов, звуков и архивных материалов). Раскрывающееся меню содержит параметры битовой глубины для экспортируемого волнового файла.
    • Битовая глубина WAV. Битовая глубина влияет на уровень шума семпла. Это определяет самый тихий звук, который можно захватить, или наименьшие изменения громкости, которые можно разрешить. Обычно для распространения музыки достаточно 16 бит. Используйте 24 или 32 бит для архивирования файлов музыкального производства.
      • 16-битная целочисленная волна — это аудиофайл высочайшего качества, совместимый с широким спектром устройств воспроизведения. Это также аудиоформат компакт-диска, поэтому, если вы хотите создавать аудиофайлы, совместимые с форматом компакт-диска, используйте 44,1 кГц, 16-битные файлы .wav, обязательно установите 44,1 кГц в окне настроек звука. ПРИМЕЧАНИЕ. FL Studio не записывает в формат компакт-диска, она создает аудиофайлы, готовые к записи. Используйте любую программу для записи компакт-дисков VST для создания аудио компакт-диска.
      • 24-битная целочисленная волна — это обычная битовая глубина, используемая оборудованием DAW и некоторым старым программным обеспечением DAW. Используйте эту разрядность, если 32-битное (см. ниже) число с плавающей запятой не поддерживается устройством или приложением.
      • 32-битный формат с плавающей запятой — собственный формат движка микширования FL Studio. Рендеринг в 32-битный формат с плавающей запятой, если вы намерены продолжить микширование или редактирование файла в другом приложении (волновом редакторе или DAW), которое поддерживает 32-битный формат с плавающей запятой. 32-битное число с плавающей запятой обеспечивает более точную обработку звука и гарантирует сохранение высочайшего качества во время постпродакшна.
      • Частота дискретизации влияет на максимальную частоту, которую может захватить сэмпл. Возможны значения от 22000 Гц (22 кГц) до 192000 Гц (192 кГц). Поскольку 44 100 Гц (44,1 кГц) является стандартом компакт-дисков и способен захватывать весь частотный диапазон, который может слышать человек (от 20 Гц до 20 кГц), используйте его. У вас должна быть конкретная причина для использования частоты дискретизации выше 44,1 кГц. Например, видео часто использует 48 кГц в качестве частоты дискретизации по умолчанию для аудио. Установите частоту дискретизации FL Studio в настройках звука.
      • Стерео – два канала для левого и правого динамиков.
      • Моно (объединенный) – один канал, в котором левый и правый каналы объединены в один канал.
      • Моно (только левый) – один канал, в котором данные левого канала сохраняются в виде монофонического файла.
      • Моно (только правый) – один канал, в котором данные правого канала сохраняются в виде монофонического файла.
      • Какой битрейт мне следует использовать?
        • 64 кбит/с (или меньше) подходит для некачественных демо-треков из Интернета. Артефакты сжатия будут заметны.
        • 128 кбит/с – это точка, с которой для большинства людей начинается "приемлемое" качество. Это полезно для потоковой передачи через Интернет и отправки музыкальных файлов по электронной почте.
        • 160 кбит/с — это точка, при которой многим людям становится трудно отличить CD от MP3 (конечно, не привередливым производителям FL Studio). Это хороший минимальный битрейт для распространения музыки и прослушивания. Некоторые материалы могут по-прежнему создавать слышимые артефакты сжатия. Внимательно прослушайте весь трек в наушниках, если качество важно, и подумайте о более высоком битрейте.
        • 224 кбит/с (или больше) и mp3/ogg становятся практически неотличимыми от CD при нормальных условиях прослушивания. Это хороший минимальный битрейт для архивации качественной сжатой копии аудио. битрейт 224 или выше может быть полезен при совместной работе через Интернет, и вам необходимо обмениваться аудиофайлами, которые могут быть непрактичными в формате CD .wav (1400 кбит/с).

        ПРИМЕЧАНИЯ. Максимальный битрейт для MP3 составляет 320 кбит/с, а для ogg — 450 кбит/с. Взаимосвязь между настройкой кбит/с и слышимостью артефактов будет зависеть от воспроизводимого материала и среды прослушивания. Вы всегда должны проверять свои визуализированные файлы с хорошей парой наушников перед выпуском. Частота дискретизации — стандарт MP3 поддерживает только 3 частоты (32000, 44100 и 48000 Гц). Установка частоты дискретизации FL Studio вне этих значений приведет к ошибкам рендеринга MP3. Преобразование MP3 вводит небольшую тишину в начале файла в дополнение к исходному звуку. По этой причине он не подходит для использования там, где важна временная синхронизация звука (лупы, сэмплы, вокальные дорожки и т. д.). По возможности используйте как минимум 16-битный формат .wav при совместном использовании или сохранении аудио в производственной среде.

        • Уровень сжатия. Этот параметр определяет усилия, затрачиваемые на уменьшение размера аудиофайла. Разница в размере файла между уровнями 0 (наименьшие усилия) и 8 (наибольшие усилия) обычно составляет около 10%, что является относительно небольшой разницей, приготовьтесь к тому, что вас разочаруют.
          • 0 — самое быстрое сжатие, файлы немного больше.
          • 5 – настройка по умолчанию.
          • 8 – самое медленное сжатие, файлы немного меньше.

          ПРИМЕЧАНИЕ. FL Studio автоматически импортирует файлы FLAC и конвертирует их в формат WAV при загрузке в плейлист или в такие плагины, как Edison или Slicex.

          1. Не забудьте сохранить проект в его текущем состоянии, так как на следующем этапе инструменты канала будут заменены.
          2. Используйте макрос «Подготовка к экспорту MIDI» в главном меню «Инструменты», который заменяет все каналы автоматически настроенными плагинами MIDI-выхода. Это необходимо для экспорта MIDI всего проекта в правильный многоканальный формат. Чтобы экспортировать отдельные данные Piano roll в виде MIDI-файлов, используйте параметр меню Piano roll «Экспортировать как MIDI-файл».
          3. Выберите MIDI в диалоговом окне «Экспорт проекта» и нажмите «Старт».
          4. Не сохраняйте проект в этом состоянии, вы потеряете исходные настройки канала. При необходимости сохраните в новый проект.

          Качество (числовая обработка)

          Эти настройки качества относятся к вычислительной точности синтезаторов и эффектов FL Studio при экспорте. Оставив эти настройки по умолчанию, вы точно не испортите ни одного микса. Обычно они не играют важной роли в качестве Audible экспортируемых файлов.

          • Повторная выборка — выберите метод интерполяции формы волны, используемый для каналов сэмплера/аудиоклипа. Интерполяция — это процесс аппроксимации кривой, при котором вычисляются промежуточные данные об амплитуде выборки между известными точками выборки (заполнение пробелов). Это требуется, когда сэмплы транспонируются с их исходной высоты тона или частоты дискретизации, и программа требует, чтобы значение семпла не синхронизировалось с исходными точками данных. Без интерполяционного квантования (амплитуды) ошибки могут создавать нежелательные высокочастотные гармонические артефакты (ошибки наложения и квантования). FL Studio предоставляет несколько методов увеличения вычислительной сложности и, следовательно, точности:
            • Линейная интерполяция — самый быстрый метод. Он обеспечивает базовое линейное усреднение между сэмплами, однако может привести к наложению (высокочастотным шумам), если сэмплы транспонированы далеко от их исходной высоты тона.
            • 6-точечный метод Hermite оптимизирован для быстрой интерполяции кривых с превосходным качеством по сравнению с линейной интерполяцией. Он идеально подходит для экспорта аудиофайлов «хорошего качества». Изучите более высокие настройки, если заметите алиасинг при рендеринге.
            • 16, 24. Методы Sinc с 512 точками обеспечивают все более качественную интерполяцию, но они также очень медленные. Мы рекомендуем вам использовать настройку выше 64-точечного Sinc при окончательном рендеринге, если вы слышите сглаживание с более низкими методами интерполяции. Или, если вы сомневаетесь, вы всегда можете просто использовать 512-точечную синхронизацию, но будьте готовы к более длительному времени рендеринга.

            Что такое дизеринг? Просто шипение. Да, действительно. Дизеринг рандомизирует значение младшего значащего бита при преобразовании битовой глубины (например, от 32 до 16). Младший значащий бит в цифровом аудиофайле представляет наименьшее возможное изменение выходного уровня. Это добавляется шум около -96 дБ для 16-битного экспорта. Цель дизеринга — разрушить предсказуемость ошибок округления, возникающих во время преобразования битовой глубины. Ошибки округления влияют только на значение младшего значащего бита, поэтому сглаживание рандомизирует это значение (0 или 1) в соответствии с используемой формулой сглаживания. Если дизеринг не используется, эти ошибки округления коррелируют с аудиосигналом и, таким образом, генерируют псевдонимы частот. При использовании дизеринга эти псевдочастоты заменяются дополнительным фоновым шипением. Шипение, как правило, меньше отвлекает или заметнее, чем алиасинг, поэтому сглаживание стало стандартным процессом, применяемым к окончательному 16-битному рендерингу, готовому для компакт-диска.

            Разные параметры

            • Сохранить маркеры плейлиста. Маркеры фрагментов будут сохранены в файлах формата .wav для каждого временного маркера плейлиста.
            • Сохранить маркеры циклов — сохраняет маркеры циклов в файлах .wav. Полезно для создания зацикленных семплов для использования в плагинах Sampler.
            • Сохранение маркеров заметок. Каждая заметка и аудиоклип (начало) в проекте добавляют маркер среза к экспортируемому аудиофайлу, поэтому экспортированный звук идеально нарезан и готов к использованию. Используйте нарезанные петли в плагинах, таких как Fruity Slicer и Slicex ИЛИ в списке воспроизведения, со специальными параметрами растяжения по времени Растяжение по времени > Режим > Slicestretch и карта. ПРИМЕЧАНИЕ. Поскольку каждая заметка и аудиоклип добавляют фрагменты, сложные проекты быстро выходят из-под контроля. Используйте эту опцию с несколькими Channel Samplers, FPC или ограниченным количеством нотных плагинов, чтобы специально создавать нарезанные лупы.
            • Сохранить информацию о темпе — сохраняет темп проекта в формате метаданных файлов .wav. Полезно для программ, которые могут читать этот тип данных. ПРИМЕЧАНИЕ. Вы можете изменить темп, используя диалоговое окно Edison Sample Properties и маркеры слайсов/регионов в окне редактирования волны Edison.
            • При выборе этого параметра экспорт в форматы flac/mp3/ogg невозможен.
            • Если вы используете плагины с несколькими выходами для дорожек микшера, убедитесь, что дорожки микшера были переименованы из стандартного формата «Вставить N». FL Studio использует это, чтобы отметить, что они используются, и отобразит их.
            • Мастер-эффекты включаются только в экспорт мастер-дорожки. Чтобы включить мастер-эффекты, используйте функцию «Меню списка воспроизведения» > «Инструменты» > «Экспортировать все дорожки списка воспроизведения».
            • Приглушенные дорожки микшера, включая основную, не будут экспортированы.

            Загрузить в облако

            Отображение кнопок

            • Показать файл(ы) после завершения – открывает расположение файла после завершения рендеринга.
            • Фоновый рендеринг: сворачивает и отображает в фоновом режиме, что позволяет работать с другими приложениями.
            • Старт — запуск рендеринга. Когда начнется рендеринг, имя изменится на Abort.

            Параметры экспорта командной строки

            Рендеринг аудиофайлов в Windows — откройте окно командной строки.

            • Все проекты в папке (включая подпапки) с использованием полного пути — FL.exe /R /Emp3 /Fc:\src\, где c: — целевой диск, src — путь к папке с .flp файл, а project.flp — целевой проект для рендеринга.
            • Отдельный проект — Флорида.exe /Emp3 /R "c:\src\project.flp", где c: – целевой диск, src – путь к папке с файлом .flp, а project.flp – целевой проект для рендеринга.
            • Все проекты в папке (включая подпапки) с использованием полного пути — откройте «/Applications/FL Studio.app» --args -R -Emp3 -F»/Applications/FL Studio Mac Beta.app/Contents. /Ресурсы/FL/Данные/Проекты/Демонстрационные песни/"
            • Один проект. Откройте "/Applications/FL Studio.app" --args -R -Emp3 -F"/Applications/FL Studio Mac Beta.app/Contents/Resources/FL/Data/MyProjects/Target Project.flp. "
            /R[имя файла] /E /F [проект.flp].

            • /R: - Преобразование project.flp в аудиофайл. Необязательный параметр имени файла (расширение игнорируется, путь — нет) указывает имя выходного файла. Если имя файла не указано, оно отображается в project.wav.
            • /E: - укажите, в какой формат вы хотите экспортировать, через запятую. Пример: /Emp3,ogg,wav
            • /F: - указать исходную папку. Будут обработаны все файлы .flp в этой папке. Пример: /F"d:\MyProjects"
            • /O: - указать папку назначения. Все файлы, указанные параметрами /R или /F, будут помещены в эту папку. Пример: /O"d:\MyRenderings"
            • /D: – параметр диагностики (устанавливает определенные параметры отображения диагностики по умолчанию)

            Синтаксис (файл рендеринга MIDI)

            /M: преобразование всех файлов flp в папке в файлы MIDI.

            • /M Пример: /M"d:\MyProjects"
            • /M Пример: /F"d:\MyProjects\ExampleProject.flp"

            Экспортировать в ZIP-файл

            /Z: экспортировать все flp-файлы в папке или один указанный flp-файл в zip-файлы.

            Читайте также:

              
            • Wi-Fi не просыпается спящим
              
            • Как сделать так, чтобы Sims 4 не тормозила на ноутбуке
              
            • Панель запуска не может запросить directx la noire, что делать
              
            • Что лучше консоль или компьютер
              
            • Когда выйдет новый планшет Samsung