我们通常说一幅图片的大小,例如是1920×1080,就是长度为1920个像素,宽度为1080个像素点 。乘积是2,073,600,也就是说,这个图片是两百万像素的 。
每个像素必须要有颜色,才能组成缤纷绚丽的图片 。那么,这个颜色,又该如何表示呢?
物理大神牛顿告诉我们,任何颜色,都可以通过红色(Red)、绿色(Green)、蓝色(Blue)按照一定比例调制出来 。这三种颜色,被称为“三原色” 。
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光学三原色:红绿蓝
在计算机里,红、绿、蓝也被称为“基色分量”,分别计作R,G,B,每种颜色都用8个比特来表示 。
那一共能表达多少种颜色呢?每种颜色都有2的8次方,也就是256个等级,三种颜色混合起来,就有256×256×256=16,777,216种组合,因此也简称为1600万色 。
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RGB 24位色
而一个像素的3个颜色共用24个比特来表示,因此,这种方式表达出来的颜色,也被称为24位色 。
当前,主流手机的后置摄像头是1200万像素,现在我们来算一算,在没有进行压缩的情况下,一张1200万像素的原始图片到底有多大:12000000x24=275Mbit=34MB!
这也就是大家直观感受到的:在3G时代浏览网页时,经常是文字早都看到了,图片还在转圈圈,因为图片的大小远大于文本 。
3、视频
那视频呢?所谓视频,其实也叫动画,都知道视频是怎么来的吧?
没错,大量的图片连续起来播放,因为人的眼睛有视觉暂留现象,只要连续播放的图片速度够快,人就感觉里面的画面是连续运动的,这就是视频 。
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最原始的“视频”
衡量视频,又是用的什么指标参数呢?
最主要的一个,就是帧率 。一个帧就是指视频中一幅静止的画面 。帧率,就是指视频每秒钟包括的画面数量 。
显而易见,帧率越高,画面也就越自然流畅 。一般来说30帧每秒就是可以接受的,但是将性能提升至60帧每秒则可以明显提升交互感和逼真感 。
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帧率越高,视频画面越流畅
那视频到底能有多少数据量呢?我们就以一个分辨率1920×1280,帧率30的视频为例来算一算 。
1920×1280=2,073,600(Pixels 像素),每个像素点是24bit(前面算过的哦),也就是每幅图片2073600×24=49766400bit 。
8 bit(位)=1 byte(字节),所以,49766400bit=6220800byte≈6.22MB 。
注意,这只是一幅1920×1280图片的原始大小,再乘以帧率30才是视频的大小,也就是说,每秒视频的大小是186.6MB,每分钟大约是11GB,一部90分钟的电影,约是1000GB 。。。
吓尿了吧?就算你现在电脑硬盘是4TB的(实际也就3600GB),也放不下几部大姐姐啊!
这可怎么办?别说硬盘放不下,要从网上下载的话,网速更是吃不消啊!
祖师爷香农的话犹在耳:所有的数据都是有冗余的,去掉所有冗余之后剩下的,才是我所说的信息!办法只有一个,那就是:寻找并压缩冗余数据!
那到底要怎样进行压缩呢?视频里同样的背景只需存一份,其余的都是冗余!一样的颜色也只需存一份,其余的也都是冗余!这些都是可压缩的 。
经过专家们的不懈研究,一代又一代的编码方式出炉,对冗余数据的压缩能力也不断增强 。目前主流的H.264编码算法,压缩率最高可达400:1,也就是说,视频可以被压缩到其原始大小的400分之一!
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各种视频编码技术的压缩率
我们现在再来看看上面那个90分钟1000GB大小的视频,经过H.264编码之后,大小骤降为2.5GB,这下符合大多数人对视频大小的直觉了 。
经过前面对文本,图片和视频的分析,我们再来看看下面的这组对比:
一本红楼梦:纯文本(未压缩),约2MB
一张1200万像素的照片(未压缩):约34MB
一部90分钟的电影(H.264编码):约2.5GB(也就是2500MB)
这张照片的大小是纯文本泱泱巨著《红楼梦》的17倍,然而一本书可能要十天半个月功夫才能啃完,看一张图片只需要几秒钟 。
这部90分钟的电影,其大小达到了图片的近74倍,是《红楼梦》大小的1250倍!
由此可见,不同类型的数据,大小的差别简直是天壤之别!
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