JPEG图像压缩过程讲解.ppt

《JPEG图像压缩过程讲解.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、图像压缩技术（压缩算法）分析基于离散余弦变换的JPEG图像压缩算法分析第二组：吕昌伟司庆龙赵甜冯明洋图像压缩技术（压缩算法）分析Q1:为什么要进行图像压缩处理？图像数据量举例：【存储】对于每秒25帧，分辨率为512X512，每一个像素用8比特来表示的视频图像视频图像数据量：512X512X8X25bit/s≈150Mbit/s≈19Mbyte/s≈70,000MB/hr家用VCD存储容量：650M，74Min对照70G/hr大约需要压缩100倍【传输】Cable1.5-10MbsATM最大可达34MbsMobi

2、lcommunication10Kbs--1Mbs(移动通信网络)图像压缩的目的：在可能的情况下尽量减少图像数据的尺寸，以便于传输、存储、管理、处理和应用。Q2：为什么图像可以压缩？（有没有压缩的可行性？）1、图像中的数据冗余：空间冗余时间冗余信息熵冗余结构冗余知识冗余视觉冗余其它冗余2、图像在一些情况下允许一定程度的失真图像压缩技术（压缩算法）分析三、图像压缩编码的分类1、从图像信息角度对编码分类信息保持编码（依据香农的信息论）保真度编码（允许失真度不同，根据它的应用场合不同）特征抽取2、从图像编码方法对编码

3、分类平均信息方法：利用图像的统计特征分配码字长度，达到压缩目的，如Huffman，S-F等预测方法：图像信息在空间上具有一些冗余性（可利用一维的预测编码）时间上（可以利用时间冗余性针尖预测）变换方法：小波变换离散余弦变换方法频带编码阈值编码多维技术自适应方法像素编码：行程编码等值线编码位平面编码等其它：混合编码二值/图形编码彩色图像编码矢量量化金字塔编码基于知识的编码图像压缩技术（压缩算法）分析四、JPEG图像基础JPEG是联合图象专家组(JointPictureExpertGroup)的英文缩写，是国际标准化

4、组织(ISO)和CCITT联合制定的静态图象的压缩编码标准。与相同图象质量的其它常用文件格式(如GIF，TIFF，PCX)相比，JPEG是目前静态图象中压缩比最高的。我们给出具体的数据来对比一下。图Clouds.bmp，原图大小为640*480，256色。用工具SEA(version1.3)将其分别转成24位色BMP、24位色JPEG、GIF(只能转成256色)压缩格式、24位色TIFF压缩格式、24位色TGA压缩格式。得到的文件大小(以字节为单位)分别为：921,65417,707177,152923,044

5、768,136。可见JPEG比其它几种压缩比要高得多，而图象质量都差不多(JPEG处理的颜色只有真彩和灰度图)。正是由于JPEG的高压缩比，使得它广泛地应用于多媒体和网络程序中，例如HTML语法中选用的图象格式之一就是JPEG(另一种是GIF)。这是显然的，因为网络的带宽非常宝贵，选用一种高压缩比的文件格式是十分必要的。图像压缩技术（压缩算法）分析JPEG专家组开发了两种基本的压缩算法、两种熵编码方法、四种编码模式。压缩算法：（1）有损的离散余弦变换DCT（DiscreteCosineTransform）（2）

6、无损的预测压缩技术；熵编码方法：（1）Huffman编码；（2）算术编码；编码模式：（1）基于DCT的顺序模式：编码、解码通过一次扫描完成；（2）基于DCT的渐进模式：编码、解码需要多次扫描完成，扫描效果由粗到精，逐级递增；（3）无损模式：基于DPCM，保证解码后完全精确恢复到原图像采样值；（4）层次模式：图像在多个空间分辨率中进行编码，可以根据需要只对低分辨率数据做解码，放弃高分辨率信息；在实际应用中，JPEG图像编码算法使用的大多是离散余弦变换、Huffman编码、顺序编码模式。这样的方式，被人们称为JPE

7、G的基本系统。这里介绍的JPEG编码算法的流程，也是针对基本系统而言。基本系统的JPEG压缩编码算法一共分为11个步骤：颜色模式转换、采样、分块、离散余弦变换（DCT）、Zigzag扫描排序、量化、DC系数的差分脉冲调制编码、DC系数的中间格式计算、AC系数的游程长度编码、AC系数的中间格式计算、熵编码。下面，将一一介绍这11个步骤的详细原理和计算过程。四、JPEG图像基础图像压缩技术（压缩算法）分析四、JPEG图像压缩过程分析JPEG压缩的编解码互逆过程：图像压缩技术（压缩算法）分析四、JPEG图像压缩过程分

8、析1、颜色模式转换JPEG采用的是YCrCb颜色空间，而BMP采用的是RGB颜色空间，要想对BMP图片进行压缩，首先需要进行颜色空间的转换。YCrCb颜色空间中，Y代表亮度，Cr,Cb则代表色度和饱和度(也有人将Cb,Cr两者统称为色度)，三者通常以Y,U,V来表示，即用U代表Cb，用V代表Cr。RGB和YCrCb之间的转换关系如下所示：Y=0.299R+0.587G+0.114BCb