png格式图片（探究png格式图片的压缩原理）

探究png格式图片的压缩原理

在日常生活和工作中，我们经常使用到各种各样的图片格式，png格式图片也是其中之一，它的使用范围相当广泛，无论是在网络传输还是在打印媒体上都有着不可替代的优势。本文将会深入探究png格式图片的压缩原理和应用。

一、PNG格式的概况

PNG是一种层次化的图像格式，它由于具有无损压缩的特点，因此在图像颜色丰富、区域边界清晰的图片上使用比其他格式压缩效果要好得多。PNG格式的最大特点是具有透明度，这是其他图像格式所无法比拟的。

PNG格式是一种基于LZ77算法和Huffman编码的位图图形压缩格式，它旨在为网络或媒体存储提供高质量的、可交互式的、支持透明度及多种色彩深度的图形文件。并且它还避免了像JPEG这样有损压缩技术的失真问题。

二、PNG格式图片的压缩原理

PNG格式压缩是一种无损压缩技术，它主要基于编码、滤波和相邻像素差值等方式来实现数据量的压缩。具体来说，PNG格式采用的是四种步骤：

1.加入滤波器：

PNG在读取原始数据的时候，会先加入一个预测器，根据图片像素值的变化趋势来估计下一个像素点的值，同时会选择一个最佳的结果来作为预测值。这个预测值有时会与原始值相差甚远，因此我们需要通过滤波的方式来去除这些预测值与原始值之间的误差，从而减小数据流量。

2.应用轮廓码编码：

PNG的编码技术主要采用两种算法——轮廓编码和黏连编码，其中轮廓编码技术是PNG格式的基础。轮廓码是一种基于距离的编码方法，它通过统计多个像素的垂直、水平运动方向来寻找最佳路径。轮廓编码技术里面包含种类较多，如Huffman向量，RLE等。

3.采取动态调整编码码字长度的方式：

PNG在对数据进行编码时，并不是所有数据都要压缩成相同的位数，而是动态调整编码长度，从而实现更好地压缩效果。因此PNG可以对各种颜色下的像素点进行不同的编码方式及编码长度，这极大地提高了数据的压缩率。

4.使用无损压缩算法：

无损压缩算法是PNG格式图片的基石，它利用了数据中存在的重复性和无用的信息。PNG的无损压缩主要依靠两种算法：LZ77和Huffman编码。LZ77算法是一个基于字典的压缩算法，它可以查找输出数据之前的字典，并选择一个匹配的字典串作为输出。而Huffman编码算法是一种根据符号出现的概率表来构建最优编码的技术，它可以有效地压缩数据。