使用八度和 python 生成的图像的不同文件大小

Question

我正在使用 python (scikit-image) 和 Octave 生成 200 张图像，如下所示

Python3

import numpy as np
from skimage.io import imsave

images = [255*np.ones((100,100), dtype=np.uint8),  # white
             np.zeros((100,100), dtype=np.uint8)]  # black

for i in range(200): # save alternating black and white images
    imsave('%04d.png'%(i+1), images[i%2])

八度

pkg load image;

im1 = 255*ones(100,100); # white
im2 = zeros(100,100);    # black
for i=1:200
    name = sprintf('%04d.png', i);
    if mod(i,2) == 0
        imwrite(im1, name);
    else
        imwrite(im2, name);
    end
end

接下来，我使用 ffmpeg 使用以下命令从这两组图像生成两个视频（交替的白色和黑色帧）

ffmpeg -r 10 -loglevel quiet \
       -i ./%04d.png -c:v libx264 \
       -preset ultrafast -crf 0 ./out.mkv

这两种代码生成的图像文件的大小不同。

八度{白色：192字节，黑色：98字节}
Python{白色：120字节，黑色：90字节}

从这些八度和 python 图像生成的视频文件的大小彼此明显不同。

Octave {文件大小：60 KB}
Python {文件大小：116 KB}

为什么我们会有这种看似非常奇怪的行为？

编辑

由于有人建议该行为可能是由于八度和 python 使用不同的位深度来存储图像，我将八度代码更改为使用 8 位数字

im1 = uint8(255*ones(100,100)); # white
im2 = uint8(zeros(100,100));    # black

现在图像文件大小几乎相同

八度{白色：118字节，黑色：90字节}
Python{白色：120字节，黑色：90字节}

但是视频文件还是一样的问题，octave: 60K, python: 116K

Answer 1

scikit-image（在引擎盖下使用 PIL）以 8 位格式保存 PNG，而 Octave 使用 16 位格式（正如下面@carandraug 提到的，这是因为 Octave 中提供了浮点数据，这PNG 不直接支持，因此将数据转换为 uint16）。仅此一项就可以解释大小的差异（尽管它们可能是编码器工作方式的其他细微差异）。

scikit-图像：

$ identify 000*.png
0001.png PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 120B 0.000u 0:00.000
0002.png[1] PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 90B 0.000u 0:00.000
0003.png[2] PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 120B 0.000u 0:00.000
0004.png[3] PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 90B 0.000u 0:00.000
0005.png[4] PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 120B 0.000u 0:00.000
0006.png[5] PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 90B 0.000u 0:00.000
0007.png[6] PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 120B 0.000u 0:00.000
0008.png[7] PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 90B 0.000u 0:00.000
0009.png[8] PNG 100x100 100x100+0+0 8-bit RGB 256c 120B 0.000u 0:00.000

八度：

$ identify 000*.png
0001.png PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 98B 0.000u 0:00.000
0002.png[1] PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 192B 0.000u 0:00.000
0003.png[2] PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 98B 0.000u 0:00.000
0004.png[3] PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 192B 0.000u 0:00.000
0005.png[4] PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 98B 0.000u 0:00.000
0006.png[5] PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 192B 0.000u 0:00.000
0007.png[6] PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 98B 0.000u 0:00.000
0008.png[7] PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 192B 0.000u 0:00.000
0009.png[8] PNG 100x100 100x100+0+0 16-bit RGB 98B 0.000u 0:00.000

在我的机器上 (ffmpeg 2.8.11-0ubuntu0.16.04.1)，两个视频最终都是 116KB。

使用八度和 python 生成的图像的不同文件大小

Different filesizes for images generated using octave and python

python

matlab

ffmpeg

octave

scikit-image