HiColor

（上图使用15位色彩）

HiColor 是一个用于将图像转换为15位和16位RGB色彩的程序和库，这是早期显示模式中被称为"高彩色"的色彩深度。我开发它是因为我想创建具有高彩色特征外观的图像。

目录

• 描述
• 已知问题和限制
• 使用方法
• 构建
• 替代方案
• 许可证

描述

HiColor 将图像压缩为两字节的15位或16位色彩。在15位模式下，图像的红、绿、蓝各有5位，最后一位保留。在16位模式下，人眼通常最敏感的绿色获得6位。

HiColor 实现了自己的简单文件格式，并在此格式和PNG之间进行转换。它还可以将标准PNG转换为仅包含高彩色值的标准PNG。（这模拟了通过HiColor的往返过程，无需创建临时文件。）HiColor 文件的扩展名为 .hic，或者15位用 .hi5，16位用 .hi6。

默认情况下，HiColor 应用拜耳有序抖动算法来减少量化误差（原始像素和高彩色像素之间的差异）。历史上的软硬件在高彩色模式下使用这种方法进行抖动。HiColor 也可以使用"a dither"算法替代。可以通过命令行标志选择或禁用抖动。

量化后的图像比原图更易压缩，因此HiColor可以作为256色pngquant的低损失替代方案。将PNG文件量化为PNG可以保留透明度（但不会量化alpha通道）。与HiColor格式的相互转换不保留透明度。

该程序用C语言编写，依赖极少，默认构建为静态二进制文件。已知可在Linux（aarch64、i386、riscv64、x86_64）、FreeBSD、NetBSD、OpenBSD以及Windows 98第二版、2000 SP4、XP、7和10上运行。

已知问题和限制

安全性

HiColor的命令行版本（非库版本）使用cute_png读取PNG文件。cute_png适用于可信输入。这意味着恶意构造的PNG文件可能会攻击HiColor CLI。为安全起见，只使用自己创建的PNG文件。对来自互联网的PNG文件使用可信程序重新压缩。

PNG文件大小

HiColor生成的PNG文件未经优化。通过OptiPNG或Oxipng处理可显著减小文件大小。

代际损失

使用拜耳抖动或无抖动时，初次量化后不会有代际损失。重复应用"a dither"会导致代际损失。测试表明，15位和16位模式下分别在32或64代后损失趋于零。

HiColor 0.1.0-0.2.1版本在使用拜耳抖动时由于实现错误存在代际损失。此错误在0.3.0版本中已修复。

使用方法

HiColor采用Git风格的命令行界面。 "encode"和"decode"操作可以在PNG和HiColor自有图像格式之间转换图像。 "quantize"将图像通过转换器来回处理，并输出标准的32位PNG。 使用它可以创建其他程序可读的高色彩图像。 "info"显示HiColor文件的信息：版本（15位为"5"或16位为"6"）、宽度和高度。

HiColor 0.5.0
创建15/16位色RGB图像。

用法：
  hicolor (encode|quantize) [-5|-6] [-a|-b|-n] [--] <源文件> [<目标文件>]
  hicolor decode <源文件> [<目标文件>]
  hicolor info <文件>
  hicolor (version|help|-h|--help)

命令：
  encode           将PNG转换为HiColor
  decode           将HiColor转换为PNG
  quantize         将PNG量化为PNG
  info             打印HiColor图像版本和分辨率
  version          打印程序版本
  help             打印此帮助信息

选项：
  -5, --15-bit     15位色
  -6, --16-bit     16位色
  -a, --a-dither   使用"a dither"对图像进行抖动
  -b, --bayer      使用Bayer算法对图像进行抖动（默认）
  -n, --no-dither  不对图像进行抖动

构建

Debian/Ubuntu

sudo apt install -y build-essential graphicsmagick tclsh
gmake test

交叉编译Windows版本

以下命令用于构建32位Windows可执行文件。

sudo apt install -y build-essential gcc-mingw-w64-i686
gmake hicolor.exe
# 仅在测试时需要Wine、Tcl和GraphicsMagick。
sudo apt install -y graphicsmagick tclsh wine
gmake test-wine

替代方案

我编写HiColor是因为似乎没有支持高色彩的工具。 但我错了。 实际上， FFmpeg、 GIMP 和 ImageMagick 都可以将图像降低到15位和16位色。 HiColor的独特之处在于它是一个小型专用工具和可嵌入的C库，并且有自己的文件格式。

许可证

MIT。

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来自Unsplash的照片

“飞行中的飞机”（bordeaux-15bit.png）由olaf wisser拍摄。

“树旁的房屋”（tests/photo.png）由Orlova Maria拍摄。

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