影像百科-顯微鏡拍攝照片與靜態(tài)影像壓縮技術(shù)

靜態(tài)影像是指畫面靜止的影像，常見的壓縮技術(shù)包括：JPEG、TIFF、GIF、BMP等，可以分為兩大類：

＞失真壓縮(Information loss)
采用“離散馀弦轉(zhuǎn)換(DCT：Discrete Cosine Transform)”的數(shù)學(xué)運(yùn)算，壓縮比高，壓縮以后檔案比較小，壓縮30倍(壓縮比1：30)仍然能夠獲得高品質(zhì)的影像，主要應(yīng)用在網(wǎng)際網(wǎng)路及一般圖形顯示，例如：JPEG。

＞無(wú)失真壓縮(Information lossless)
采用“差值脈碼調(diào)變(DPCM：Differential PCM)”的數(shù)學(xué)運(yùn)算， 壓縮比低，壓縮以后檔案比較大，通常大約壓縮10倍(壓縮比1：10)，主要應(yīng)用在醫(yī)學(xué)影像、檔案保存，例如：TIFF。

值的注意的是，使用失真壓縮則影像的細(xì)部會(huì)產(chǎn)生變化，所以顯微鏡拍攝醫(yī)學(xué)影像都必須使用無(wú)失真壓縮，而且一但使用失真壓縮則無(wú)法再恢復(fù)原本正確的圖形，所以我們必須使用無(wú)失真壓縮來保存重要的圖片。完全沒有壓縮的影像稱為“原始資料(Raw data)”，檔案非常大，通常使用在高級(jí)的數(shù)位單眼像機(jī)(DSLR：Digital Single Lens Reflex camera)，用來保存原始照片檔案。下面我們將以目前應(yīng)用最廣的JPEG壓縮技術(shù)來說明靜態(tài)影像的壓縮原理。

空間冗馀(Spatial redundancy)
當(dāng)我們觀察一張靜態(tài)影像(照片)，會(huì)發(fā)現(xiàn)照片上其實(shí)有許多沒有用處的資訊，例如：第一個(gè)畫素與第二個(gè)畫素顏色相差很少，而且畫素本身又很小，所以兩個(gè)畫素可以當(dāng)成同一種顏色來儲(chǔ)存，人類的肉眼也很難分辨出來，這種在空間上多馀而沒有用處的資訊稱為“空間冗馀”，靜態(tài)影像壓縮技術(shù)就是要把這種空間上多馀而沒有用處的資訊去除，可以得到比較小的檔案，而肉眼其實(shí)看不太出來。