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Web圖片的常見壓縮格式

本文簡單介紹幾種常見的圖片格式,對比壓縮率和質量。

PNG是壹種非常流行的無損壓縮格式,所有的瀏覽器都支持這種格式。 它提供了卓越的圖像質量,但是通常來說壓縮率較低。

本文將使用PNG圖片作為基準,對比其他有損格式壓縮,檢查圖片質量並對圖片質量進行評分。

雖然PNG格式老,體積大,但它仍然在網絡上占有壹席之地,尤其是在壹些對畫質要求很高的場景。同時對於邊緣非常銳利的圖像(例如包含文本的圖像),也建議選擇PNG。 對此類圖片,PNG壓縮與其他格式(包括有損壓縮)相比,文本圖像使用PNG實際上具有更高的壓縮率,並且具有更好的質量優勢。

PNG有兩種模式:24位或8位顏色深度。 前者用於表示照片,後者用於文本圖像,單色照片或Logo圖像。?

BMP只是壹個圖像的容器,不提供壓縮。 這是壹種格式,主要在圖像處理中使用,譬如說Windows裏面的調色板。

BMP的尺寸很容易計算,譬如說分辨率是1920x1080p的RGB圖像,整個的存儲空間大約就是1920 x 1080 x 3 ,大約5MB。可以看得出來,BMP文件的大小明顯大於壓縮格式,包括PNG。通常來說,沒有特殊情況,不應在網站上使用BMP圖片,不過實際情況下網站上還是有很多BMP圖像的。

壹般來說,如果想要文件更小,就需要花費更多的處理時間來對文件進行編碼,而解碼時間壹般來說相差不大。

回顧壹下,BMP圖像質量很好,瀏覽器支持廣泛,但是文件尺寸卻非常大。

GIF作為動畫格式非常流行,不管是微信裏面轉發的動圖表情,還是網站上的動圖,都隨處可見,所有的瀏覽器也都支持GIF圖像。

GIF具有無損壓縮和有損壓縮的混合特性。像素表示形式是無損的,但是顏色深度限制為每個像素8位(即每個圖像轉換為256色,原始的圖像如果是RGB格式的,每個像素實際上使用24位來表示的)。這意味著文件將包含較少的顏色(每個文件最多包含256種不同的顏色),但文件體積更小。 這是24位PNG和8位GIF之間的色彩表示的比較。

可以明顯看到GIF圖像有輪廓效應,這是因為GIF無法表示豐富的色彩。

GIF不適合表示照片或任何其他內容豐富的圖片。但是它們對於簡單的徽標,圖標等很有用,因為這些圖片顏色不多,而且純色居多。根據我的經驗,與GIF相比,8位PNG生成的文件更小,所以對於靜態圖片而言,建議采用8bit PNG。

SVG格式比較特殊,與其他格式有很大不同。 SVG圖像存儲的是幾何形狀,而不是每個像素的值。 它的主要優勢是可以無限放大而不會造成質量損失,具體可以看下圖的對比:

SVG文件類型主要用於徽標,但也用於幾何形狀的圖像。 這種文件的主要缺點是:

對於徽標等小圖片,文件大小通常比PNG或WebP大,尤其對於形狀復雜,不規則的logo。在大多數情況下,無法將圖片有效地轉換為SVG(有壹些工具說可以做到這壹點,但效果並不理想)。

不論視圖大小如何,SVG文件的圖像質量都很高。 所有現代瀏覽器都支持它。

JPEG是網絡圖像的王者。 網絡上絕大多數的圖像以JPEG格式存儲,具體的份額可以參考下圖:

什麽使JPEG如此流行? JPEG文件對於絕大多數文件通常都很小。 它的壓縮使用有損算法,通過犧牲人眼不太敏感的區域的質量來最小化大小。

這種方法可顯著減小尺寸,通常不會出現明顯的變形。 我們可以對比下JUNO探測器拍攝的這張木星照片。

原始PNG照片(2MB) ? JPEG最好的質量(1MB) JPEG默認的質量

使用JPEG壓縮,我們可以大幅度縮小尺寸(超過90%),而不會造成質量損失。 當我們放大這些圖片時,質量上也沒有很大的損失。

JPEG並不是對於所有圖像都很管用,如前面介紹PNG時所說的,對於具有銳利邊緣和顏色比較少的圖像,JPEG並不是非常管用。常見的例子就是包含文字的圖片,另壹個是徽標:

在這幅圖片裏面,JPEG圖像大約2KB(是PNG文件的兩倍),同時放大來看,JPEG對於邊緣的表示並不理想,同時顏色也有失真。失真非常明顯,即使在圖像的未縮放部分上也清晰可見。

JPEG有兩種格式,壹種是Baseline JPEG,壹種是Progressive JPEG.

兩者之間的視覺差異是加載圖像的方式。 隨著數據的到達,Baseline從上到下加載圖像。 Progressive以非常低的質量壹次打印整個圖像,並且隨著數據的到達,圖像得到了改善。 這裏是展示差異的動畫:

JPEG之外的世界– WebP

JPEG壓縮可以很好地減小文件大小,不過JPG已經過時了。 如您所知,IT開發的幾年就像外面的壹個世紀壹樣。?

最近幾年已經有更新的編碼方法(例如mozJPG),但核心思想保持不變。

同時還有其他的格式在圖像質量和文件大小方面都更好(BPG, JPEG 2000, JPEG XR),但因為某些格式受專利保護,無法在網絡上廣泛使用。

幸運的是,有壹個可供公眾使用的WebP。 目前,這種格式由Google開發並開源,並采用無損和有損壓縮以最小化文件大小。許多現代瀏覽器都支持它,但覆蓋範圍仍然存在差距。 截至2018年8月,全球將近75%的用戶使用支持WebP圖像的瀏覽器瀏覽Web。 WebP圖像的文件大小和質量看起來很有希望。除了壓縮性能出色外,它的最大優勢還在於多功能性。 它可以有損和無損壓縮,具有特定的顏色深度,透明度和動畫效果。 它在所有這些領域中也表現出色。

簡單總結下,對於靜態圖片幾種格式的對比如下:

下壹篇介紹下常見的動態格式有哪些。

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