Ⅰ 簡述JPEG的壓縮原理
JPEG壓縮分四個步驟實現:
一、顏色模式轉換及采樣:
RGB色彩系統是我們最常用的表示顏色的方式。JPEG採用的是YCbCr色彩系統。想要用JPEG基本壓縮法處理全彩色圖像,得先把RGB顏色模式圖像數據,轉換為YCbCr顏色模式的數據。Y代表亮度,Cb和Cr則代表色度、飽和度。通過下列計算公式可完成數據轉換。 Y=0.2990R+0.5870G+0.1140B Cb=-0.1687R-0.3313G+0.5000B+128 Cr=0.5000R-0.4187G-0.0813B+128 人類的眼晴對低頻的數據比對高頻的數據具有更高的敏感度,事實上,人類的眼睛對亮度的改變也比對色彩的改變要敏感得多,也就是說Y成份的數據是比較重要的。既然Cb成份和Cr成份的數據比較相對不重要,就可以只取部分數據來處理。以增加壓縮的比例。JPEG通常有兩種采樣方式:YUV411和YUV422,它們所代表的意義是Y、Cb和Cr三個成份的數據取樣比例。
二、DCT變換:
DCT變換的全稱是離散餘弦變換(Discrete Cosine Transform),是指將一組光強數據轉換成頻率數據,以便得知強度變化的情形。若對高頻的數據做些修飾,再轉回原來形式的數據時,顯然與原始數據有些差異,但是人類的眼睛卻是不容易辨認出來。 壓縮時,將原始圖像數據分成8*8數據單元矩陣。JPEG將整個亮度矩陣與色度Cb矩陣,飽和度Cr矩陣,視為一個基本單元稱作MCU。每個MCU所包含的矩陣數量不得超過10個。例如,行和列采樣的比例皆為4:2:2,則每個MCU將包含四個亮度矩陣,一個色度矩陣及一個飽和度矩陣。 當圖像數據分成一個8*8矩陣後,還必須將每個數值減去128,然後一一代入DCT變換公式中,即可達到DCT變換的目的。圖像數據值必須減去128,是因為DCT變換公式所接受的數字范圍是在-128到+127之間。
三、量化:
圖像數據轉換為頻率系數後,還得接受一項量化程序,才能進入編碼階段。量化階段需要兩個8*8矩陣數據,一個是專門處理亮度的頻率系數,另一個則是針對色度的頻率系數,將頻率系數除以量化矩陣的值,取得與商數最近的整數,即完成量化。 當頻率系數經過量化後,將頻率系數由浮點數轉變為整數,這才便於執行最後的編碼。不過,經過量化階段後,所有數據只保留整數近似值,也就再度損失了一些數據內容。
四、編碼:
1、編碼 Huffman編碼無專利權問題,成為JPEG最常用的編碼方式,Huffman編碼通常是以完整的MCU來進行的。 編碼時,每個矩陣數據的DC值與63個AC值,將分別使用不同的Huffman編碼表,而亮度與色度也需要不同的Huffman編碼表,所以一共需要四個編碼表,才能順利地完成JPEG編碼工作。 DC編碼 DC是彩採用差值脈沖編碼調制的差值編碼法,也就是在同一個圖像分量中取得每個DC值與前一個DC值的差值來編碼。DC採用差值脈沖編碼的主要原因是由於在連續色調的圖像中,其差值多半比原值小,對差值進行編碼所需的位數,會比對原值進行編碼所需的位數少許多。例如差值為5,它的二進製表示值為101,如果差值為-5,則先改為正整數5,再將其二進制轉換成1的補數即可。所謂1的補數,就是將每個Bit若值為0,便改成1;Bit為1,則變成0。差值5應保留的位數為3,下表即列出差值所應保留的Bit數與差值內容的對照。
在差值前端另外加入一些差值的霍夫曼碼值,例如亮度差值為5(101)的位數為3,則霍夫曼碼值應該是100,兩者連接在一起即為100101。下列兩份表格分別是亮度和色度DC差值的編碼表。根據這兩份表格內容,即可為DC差值加上霍夫曼碼值,完成DC的編碼工作;
2、AC編碼方式與DC略有不同,在AC編碼之前,首先得將63個AC值按Zig-zag排序,即按照下圖箭頭所指示的順序串聯起來。 63個AC值排列好的,將AC系數轉換成中間符號,中間符號表示為RRRR/SSSS,RRRR是指第非零的AC之前,其值為0的AC個數,SSSS是指AC值所需的位數,AC系數的范圍與SSSS的對應關系與DC差值Bits數與差值內容對照表相似。 如果連續為0的AC個數大於15,則用15/0來表示連續的16個0,15/0稱為ZRL(Zero Rum Length),而(0/0)稱為EOB(Enel of Block)用來表示其後所剩餘的AC系數皆等於0,以中間符號值作為索引值,從相應的AC編碼表中找出適當的霍夫曼碼值,再與AC值相連即可。 例如某一組亮度的中間符為5/3,AC值為4,首先以5/3為索引值,從亮度AC的Huffman編碼表中找到1111111110011110霍夫曼碼值,於是加上原來100(4)即是用來取[5,4]的Huffman編碼1111111110011110100,[5,4]表示AC值為4的前面有5個零。 由於亮度AC,色度AC霍夫曼編碼表比較長,在此省略去,有興趣者可參閱相關書籍。 實現上述四個步驟,即完成一幅圖像的JPEG壓縮。
Ⅱ JPEG格式的壓縮標准
JPEG是由國際標准組織(ISO)和國際電話電報咨詢委員會(CCITT)為靜態圖像所創建的第一個國際數字圖像壓縮標准,也是至今一直在使用的、應用最廣的圖像壓縮標准。JPEG由於可以提供有損壓縮,因此壓縮比可以達到其他傳統壓縮演算法無法比擬的程度。
JPEG的壓縮模式有以下幾種:
順序式編碼(Sequential Encoding)
一次將圖像由左到右、由上到下順序處理。
遞增式編碼(Progressive Encoding)
當圖像傳輸的時間較長時,可將圖像分數次處理,以從模糊到清晰的方式來傳送圖像(效果類似GIF在網路上的傳 輸)。
無有損編碼(Lossless Encoding)
階梯式編碼(Hierarchical Encoding)
圖像以數種解析度來壓縮,其目的是為了讓具有高解析度的圖像也可以在較低解析度的設備上顯示。
在Independent JPEG Group所提供的源碼上,有jpegtran程序,就提供了優化Huffman,轉成漸進式,鏡射,旋轉這些無損耗轉換。
Ⅲ JPEG照片格式太大 想壓縮成小容量的 怎麼辦
1、首先打開這個文件的屬性,可以看到文件大小是756KB。
Ⅳ 如何將JPEG格式的照片壓縮小
圖片壓縮的操作方法各種各樣,現在在網上搜圖片壓縮就會出現很多壓縮的工具,但是到底哪一個工具比較適合,還得一個個試,圖片一般是不會很大的,但是很多圖片堆積在一起就會是很多了,生活中我們經常拍攝照片來記錄生活記錄美,這些照片我們會珍藏起來,壓縮呢個減小圖片的占內存面積。
1、我們首先找到「下面的工具」打開,打開的頁面上有一項工具我們要點擊「圖片壓縮」。
2、點擊按鈕之後我們可以在頁面上找到「選擇文件」按鈕,還有文件頁面上有一個提示將圖片移動到頁面上。
Ⅳ jpeg壓縮過程是什麼
在介紹圖象的壓縮編碼之前,先考慮一個問題:為什麼要壓縮?其實這個問題不用我回答,你也能想得到。因為圖象信息的數據量實在是太驚人了。舉一個例子就明白了,一張A4(210mm*297mm) 幅面的照片,若用中等解析度(300dpi)的掃描儀按真彩掃描,其數據量為多少?讓我們來計算一下:共有(300*210/25.4)*(300*297/25.4)個像素,每個像素佔3個位元組,其數據量為26M位元組,其數據量之大可見一斑了。
如今在Internet上,傳統基於字元界面的應用逐漸被能夠瀏覽圖象信息的WWW(World Wide Web)方式所取代。WWW盡管漂亮,但是也帶來了一個問題:圖象信息的數據量太大了,本來就已經非常緊張的網路帶寬變得更加不堪重負,使得World Wide Web變成了World Wide Wait。
總之,大數據量的圖象信息會給存儲器的存儲容量,通信干線信道的帶寬,以及計算機的處理速度增加極大的壓力。單純靠增加存儲器容量,提高信道帶寬以及計算機的處理速度等方法來解決這個問題是不現實的,這時就要考慮壓縮。壓縮的理論基礎是資訊理論。從資訊理論的角度來看,壓縮就是去掉信息中的冗餘,即保留不確定的信息,去掉確定的信息(可推知的),也就是用一種更接近信息本質的描述來代替原有冗餘的描述。這個本質的東西就是信息量(即不確定因素)。
壓縮可分為兩大類,第一類壓縮過程是可逆的,也就是說,從壓縮後的圖象能夠完全恢復出原來的圖象,信息沒有任何丟失,稱為無損壓縮;第二類壓縮過程是不可逆的,無法完全恢復出原圖象,信息有一定的丟失,成為有損壓縮。選擇哪一類壓縮,要折中考慮,盡管我們希望能夠無損壓縮,但是通常有損壓縮的壓縮比(即原圖象占的位元組數與壓縮後圖象占的位元組數之比,壓縮比越大,說明壓縮效率越高)比無損壓縮的高。
圖象壓縮一般是通過改變圖象的表示方式來達到,因此壓縮和編碼是分不開的。圖象壓縮的主要應用是圖象信息的傳輸和存儲,可廣泛地應用於廣播電視,電視會議,計算機通訊,傳真,多媒體系統,醫學圖象,衛星圖象等領域。
Ⅵ 什麼是JPEG壓縮率 百科
指的是JPEG圖片格式在壓縮過程後圖片佔用內存大小與原圖佔用內存大小之間的比值,JPEG是一種很靈活的格式,具有調節圖像質量的功能,允許用不同的壓縮比例對文件進行壓縮,支持多種壓縮級別,壓縮比率通常在10:1到40:1之間,壓縮比越大,品質就越低;相反地,壓縮比越小,品質就越好。
(6)jpeg壓縮擴展閱讀:
JPEG格式是目前網路上常用的圖像格式,是可以把文件壓縮到最小的格式,在 Photoshop軟體中以JPEG格式儲存時,提供11級壓縮級別,以0—10級表示。其中0級壓縮比最高,圖像品質最差。
即使採用細節幾乎無損的10 級質量保存時,壓縮比也可達 5:1。以BMP格式保存時得到4.28MB圖像文件,在採用JPG格式保存時,其文件僅為178KB,壓縮比達到24:1。經過多次比較,採用第8級壓縮為存儲空間與圖像質量兼得的最佳比例。PG文件的優點是體積小巧,並且兼容性好。
Ⅶ JPEG圖片能壓縮嗎
圖片能壓縮,不同格式的圖片都可以在以為壓縮,答主是指的(迅捷圖片壓縮軟體可以實現)