拋棄把戲

有損壓縮的一個(gè)簡單且有效的方法是直接拋棄一些數(shù)據(jù)。讓我們來研究一下“拋棄”把戲（leave-it-out trick）如何在黑白照片上運(yùn)用。我們首先要了解一點(diǎn)黑白照片如何在計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)的知識(shí)。照片由大量小點(diǎn)組成，這些小點(diǎn)被稱為“像素”。每個(gè)像素只有一種顏色，這種顏色可以是黑，也可以是白，或黑與白之間的任意灰度。當(dāng)然，我們通常不會(huì)意識(shí)到這些像素，因?yàn)樗鼈兲×?，但如果你離顯示器或電視屏足夠近，就能看到單個(gè)像素。

在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的黑白照片里，每個(gè)可能的像素顏色都由一個(gè)數(shù)字代表。比如，讓我們假設(shè)越大的數(shù)字代表越白的顏色，100是最大的數(shù)字。因此100代表白色，0代表黑色，50代表中等灰度，90代表淺灰等等。像素按照矩形方陣排列，其中每個(gè)像素都代表圖片中一些非常小的部分的顏色。方陣的行列總數(shù)就是圖像的“解析度”。比如，許多高清電視的解析度是1 920×1 080，這意味著圖像有1 920列和1 080行像素。像素總數(shù)就是1 920乘以1 080，也就是逾兩百萬像素！數(shù)字相機(jī)也使用相同的術(shù)語。“megapixel”只是個(gè)用來表示百萬像素的花哨名字。因此，一臺(tái)500萬像素的相機(jī)有足夠多行和足夠多列的像素，當(dāng)你將行數(shù)和列數(shù)相乘后,得到的數(shù)就會(huì)超過500萬。當(dāng)照片存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中時(shí)，它就是一個(gè)數(shù)字列表，每個(gè)像素都由數(shù)字代表。

下圖中左上方的帶角樓的房屋照片,比高清電視的解析度低很多：只有320×240。不過，其像素?cái)?shù)目仍然相當(dāng)大（320×240 = 76 800），存儲(chǔ)這張照片的文件,在未壓縮形式下占用了超過230 KB的存儲(chǔ)空間。1 KB約相當(dāng)于1 000個(gè)文本字符——差不多是一段電子郵件的體積。因此，左上方的圖在作為文件存儲(chǔ)時(shí)，需要占用的空間約等于200條短電子郵件消息。

我們可以用下列非常簡單的技術(shù)來壓縮這個(gè)文件：每兩行或每兩列像素就忽略或“拋棄”一行或一列。拋棄把戲就是這么簡單！在這個(gè)例子中，結(jié)果是得到了一張解析度更小的照片，這張解析度為160×120的新照片在圖中原照片下面顯示。新文件的體積只有原文件的四分之一（約57 KB）。這是因?yàn)樾聢D片的像素只有原圖片像素的四分之一多——我們同時(shí)去除了原圖片寬和高各一半的像素。相當(dāng)于原圖片的體積減小了一半——一次是水平方向，一次是垂直方向——結(jié)果就是最終體積只有原體積的1/4。

我們還可以再用一次拋棄把戲。將新的160×120像素圖片每兩行或每兩列像素拋棄一行或一列，得到另一張80×60的新圖片，結(jié)果顯示在下圖的左下方。這張圖片的體積又縮小了3/4，其最終體積只有14 KB。相當(dāng)于原始文件體積的6%，這一壓縮比率令人印象非常深刻。