什么是 Bitmap？

RoaringBitmap，也称为压缩位图或 RBM，是一种基于位图原理的压缩算法。它的核心思想是将传统的位图分割成多个小块，只有在需要存储数据时才会使用这些小块。与传统的位图相比，RoaringBitmap 能够节省更多的内存空间，同时提供更快的操作速度。RoaringBitmap 广泛应用于 Bitmap 索引、数据压缩和大规模数据处理等领域，是一种高效的 Bitmap 压缩技术。

Roaring64NavigableMap 也是基于位图的压缩算法，但与 RoaringBitmap 有所不同。它将传统的位图拆分为高 32 位和低 32 位两部分。高 32 位用作索引，而低 32 位则被压缩存储到 RoaringBitmap 中。这种设计使 Roaring64NavigableMap 能够更好地处理大规模数据集，提高查询效率。Roaring64NavigableMap 常用于大数据分析、数据挖掘和机器学习等领域，是一种高效的 Bitmap 压缩和索引技术。

Java BitSet 是 Java 中内置的位图数据结构。它将每个组件表示为一个布尔值，可以通过索引来测试、设置或清除 BitSet 中的位。Java BitSet 支持对另一个 BitSet 进行逻辑运算，如与、或、非等操作。BitSet 在 Java 中广泛应用于集合操作、位运算和数据压缩等场景，是一种简单高效的位级数据结构。与 RoaringBitmap 和 Roaring64NavigableMap 相比，Java BitSet 功能较为简单，但在某些特定场景下也可以发挥重要作用。

在典型的未压缩位图中，像素通常以每像素可变数量的位存储，从黑白图像的 1 位每像素，到包括用于透明度的 Alpha 通道的 32 位每像素。表示位图像素的位可以根据格式或设备要求进行打包或解包。

对于未压缩的、行内打包的位图，例如存储在 Microsoft DIB 或 BMP 文件格式中，或在未压缩的 TIFF 格式中，存储大小可以计算为宽度 x 高度 x（n/8）字节，其中 n 是位深度。其他常见的位图文件格式包括 ILBM、PBM、XBM 和 WBMP，尽管大多数现代应用程序使用压缩格式，如 JPEG、TIFF、PNG 和 GIF。

表示位图像素的位可以根据格式或设备要求进行打包或解包。在未压缩的位图中，像素通常以每像素可变数量的位存储，从黑白图像的 1 位每像素，到包括用于透明度的 Alpha 通道的 32 位每像素。

位图是存储数字图像最常用的格式之一。许多常见的图像文件格式如 BMP、ILBM、PBM、XBM 和 WBMP 都是基于位图格式存储图像数据。即使是一些使用内部压缩格式的文件格式，如 JPEG、TIFF、PNG 和 GIF，也是将图像存储为位图数据。

图形用户界面（GUI）中的内置图形子系统通常使用位图格式来存储和显示图形元素。例如，Microsoft Windows 和 OS/2 平台的 GDI 子系统使用专有的 Windows 和 OS/2 位图文件格式（扩展名为.BMP 或.DIB）来存储图形数据。

位图能够支持不同的每像素位数，从而表示不同的颜色深度，包括灰度图、索引颜色和 24 位或 32 位真彩色。32 位真彩色位图还可以包含 Alpha 通道来存储透明度信息，实现部分透明效果。