當(dāng)前訊息:JPEG的壓縮都有哪些步驟?JPEG格式分為幾類?
JPEG的壓縮都有哪些步驟?
JPEG由于可以提供有損壓縮,因此壓縮比可以達到其他傳統(tǒng)壓縮算法無法比擬的程度。其壓縮模式有以下幾種:順序式編碼(SequentialEncoding),遞增式編碼(ProgressiveEncoding),無失真編碼(LosslessEncoding)和階梯式編碼(HierarchicalEncoding)。JPEG的壓縮,分為四個步驟:
(1)顏色轉(zhuǎn)換:由于JPEG只支持YUV顏色模式,而不支持RGB顏色模式,所以在將彩色圖像進行壓縮之前,必須先對顏色模式進據(jù)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成之后還需要進行數(shù)據(jù)采樣。一般采用的采樣比例是2:1:1或4:2:2。由于在執(zhí)行了此項工作之后,每兩行數(shù)據(jù)只保留一行,因此,采樣后圖像數(shù)據(jù)量將壓縮為原來的一半。
(2)DCT變換:DCT(DiscreteConsineTransform)是將圖像信號在頻率域上進行變換,分離出高頻和低頻信息的處理過程。然后再對圖像的高頻部分(即圖像細節(jié))進行壓縮,以達到壓縮圖像數(shù)據(jù)的目的。首先將圖像劃分為多個8*8的矩陣。然后對每一個矩陣作DCT變換(變換公式此略)。變換后得到一個頻率系數(shù)矩陣,其中的頻率系數(shù)都是浮點數(shù)。
(3)量化:由于在后面編碼過程中使用的碼本都是整數(shù),因此需要對變換后的頻率系數(shù)進行量化,將之轉(zhuǎn)換為整數(shù)。由于進行數(shù)據(jù)量化后,矩陣中的數(shù)據(jù)都是近似值,和原始圖像數(shù)據(jù)之間有了差異,這一差異是造成圖像壓縮后失真的主要原因。
(4)編碼:編碼采用兩種機制:一是0值的行程長度編碼;二是熵編碼(EntropyCoding)。在JPEG中,采用曲徊序列,即以矩陣對角線的法線方向作“之”字排列矩陣中的元素。這樣做的優(yōu)點是使得靠近矩陣左上角、值比較大的元素排列在行程的前面,而行程的后面所排列的矩陣元素基本上為0值。行程長度編碼是非常簡單和常用的編碼方式,在此不再贅述。編碼實際上是一種基于統(tǒng)計特性的編碼方法。在JPEG中允許采用HUFFMAN編碼或者算術(shù)編碼。
JPEG格式分為幾類?
JPEG格式可以分為標(biāo)準(zhǔn)JPEG、漸進式JPEG和JPEG2000三種格式。
標(biāo)準(zhǔn)JPEG:該類型的圖片文件,在網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用較多,只有圖片完全被加載和讀取完畢之后,才能看到圖片的全貌;它是一種很靈活的圖片壓縮方式,用戶可以在壓縮比和圖片品質(zhì)之間進行權(quán)衡。不過,通常來講,其壓縮比在10:1到40:1之間,壓縮比越大,品質(zhì)就越差,壓縮比越小,品質(zhì)就越好。JPEG格式壓縮的主要是高頻信息,對色彩的信息保留較好,適合應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng),可減少圖像的傳輸時間,可以支持24bit真彩色,也普遍應(yīng)用于需要連續(xù)色調(diào)的圖像。
漸進式JPEG:該類型的圖片是對標(biāo)準(zhǔn)JPEG格式的改進,當(dāng)在網(wǎng)頁上下載漸進式JPEG圖片時,首先呈現(xiàn)圖片的大概外貌,然后再逐漸呈現(xiàn)具體的細節(jié)部分,因而被稱之為漸進式JPEG。
JPEG2002:一種全新的圖片壓縮發(fā),壓縮品質(zhì)更好,并且改善了無線傳輸時,因信號不穩(wěn)定而造成的馬賽克及位置錯亂等問題。另外,作為JPEG的升級版,JPEG2000的壓縮率比標(biāo)準(zhǔn)JPEG高約30%,同時支持有損壓縮和無損壓縮。它還支持漸進式傳輸,即,先傳輸圖片的粗略輪廓,然后,逐步傳輸細節(jié)數(shù)據(jù),使得圖片由模糊到清晰逐步顯示。此外,JPEG2000還支持感興趣區(qū)域,也就是說,可以指定圖片上感興趣區(qū)域的壓縮質(zhì)量,還可以選擇指定的部分先進行解壓。
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