昆明网友问：图像参数调试教程（音开发进阶）不该存在的秘密是什么？

【彩奇分享】

在前两篇推文中，我们了解了色彩空间、像素、图像和视频之间的组成关系，并且比较详细的学习了色彩空间 RGB、YUV 的采样&存储格式。今天，我们基于这些内容，再补充一些重要的关联知识。

我们已经知道，像素是图像的基本组成单元，所以对视频图像的存储，实际上是对像素的存储。计算机在处理图像时，需要按一定规则将像素数据从内存中读取出来。这里的“规则”，首先基于色彩的采样 & 存储格式，其规定了色彩分量的“存储顺序”以及“分平面存储逻辑”。但仅知道这些信息，对“单纯”的计算机来说还是不够的，我们必须明确地告诉它：要读取多少字节长度的数据，这里就会引申出 “定量” 的规则。

一、图像位深

由点及面，先从像素开始，了解每个像素在计算机里是如何“定量”存储的，再扩展到视频图像上。要学习这部分内容，先给大家介绍一个新面孔：图像位深。

其实，在之前 音频要素 的推文中，我们已接触到 “音频采样位深” 的概念。音频采样位深，指的是用多大的字节空间来存储声音的量化值。一般来说，音频采样位深越大，则声音采样量化的精度越高、失真越少。现在，我们要把位深的概念延伸到视频图像领域。

在视频图像领域，关于位深的概念比较多，诸如：通道位深、像素位深、色彩位深和图像位深等。为了避免混淆，在本文中我们要将相关定义统一一下，并以 RGB 图像举例说明如下。

对于 RGB 图像，如果我们分别使用 8bit （1个字节）来存储色彩空间的各个通道分量，则一个完整的 RGB 像素将占用 3*8 = 24bit 空间（3个字节）。此时，我们称：

通道位深：8bit，表示存储色彩空间的一个分量（通道）需要 8bit 空间；

像素位深：24bit，表示存储一个 RGB 像素需要 24bit 空间。

注：本文中，除非特别说明外，我们提及的图像位深均指像素位深。

需要补充的是，图像位深 24bit 、通道位深 8bit 是比较标准的位深配置，大家可能还会接触到诸如 32bit、16bit、8bit 等图像位深，它们并不是 3 的倍数，无法平摊到 RGB 或者 YUV 的三个通道上。我们应该如何理解这些 “不规则” 的图像位深呢？

其实，我们只要确认到具体的通道位深，就可以比较清晰的理解了，如下：

32bit 图像位深：在 24bit RGB 图像的基础上，增加了一个 8bit 的透明通道 A。比如我们上篇推文提到的 RGBA、BGRA 等等，可以称为 RGBA32、BGRA32；

16bit 图像位深：R、G、B 通道分量，分别使用 5bit、6bit、5bit 通道位深 ，可以称为 RGB565；

8bit 图像位深：R、G、B 通道分量，分别使用 2bit、3bit、3bit 通道位深，可以称为 RGB233。

除上述举例外，还会有诸如 RGBA4444、RGB555 等等情况。当脱离本文范畴，大家在实际应用中接触到图像位深时，仍需要明确其具体含义，究竟是像素位深、还是通道位深、每个通道又是怎么分配的，避免混淆。

现在，让我们再回到图像位深为 24bit 、通道位深为 8bit 的配置上。在该配置下，RGB 的每一个通道分量可表示 2^8 = 256 个值。这意味着，如果仅考虑 R 分量，就会有 256 种深浅不同的红色。以此类推，三个通道综合，即可以得到 (2^8)^3 = 16,777,216 种不同的组合，每种组合表示不同的颜色。这也就是之前的推文中我们说 “RGB 色彩空间可以表示约 1677 万种色彩” 的原因。

显然，图像位深越大，其像素可表示的颜色数量就越多，视频图像的色彩自然也就越丰富、细腻，在色彩渐变处也会更加平滑。有一个比较极端的比喻可以用于帮助理解：试想我们要绘制一幅包含了七色彩虹的画，那么拥有七支不同颜色的画笔（高位深）和 只拥有单颜色的画笔（低位深），在绘制效果上自然会呈现出巨大的差异。

参考下图，分别为同一张图像，在 24bit 位深、8bit 位深（2^8 = 256 种颜色）、 4bit 位深（2^4 = 16种颜色）下的表现。

图1：24 bit

图2：8

bit

图3：4 bit

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