jpeg圖像壓縮過程

① 簡述JPEG靜態圖象壓縮編碼的過程及其實現技術

不是吧。。。。啥專業？
10、詳述JPEG靜態圖象壓縮編碼原理及實現技術。

答：JPEG是由國際電報咨詢委員會（CCITT）和國際標准化協會（OSI）聯合組成的一個圖象專家小組開發研製的連續色調、多級灰度、靜止圖象的數字圖象壓縮編碼方法。JPEG適於靜止圖象的壓縮，此外，電視圖象序列的幀內圖象的壓縮編碼也常採用JPEG壓縮標准。JPEG數字圖象壓縮文件作為一種數據類型，如同文本和圖形文件一樣地存儲和傳輸。基於離散餘弦變換（DCT）的編碼方法是JPEG演算法的核心內容。演算法的編解碼過程如教材136頁圖4.25-4.26所示。編碼處理過程包括原圖象數據輸入、正向DCT變換器、量化器、熵編碼器和壓縮圖象數據的輸出，除此之外還附有量化表和熵編碼表（即哈夫曼表）；接收端由信道收到壓縮圖象數據流後，經過熵解碼器、逆量化器、逆變換（IDCT），恢復並重構出數字圖象，量化表和熵編碼表同發送端完全一致。編碼原圖象輸入，可以是單色圖象的灰度值，也可以是彩色圖象的亮度分量或色差分量信號。DCT的變換壓縮是對一系列8*8采樣數據作塊變換壓縮處理，可以對一幅像，從左到右、從上到下、一塊一塊（8*8/塊）地變換壓縮，或者對多幅圖輪流取8*8采樣數據塊壓縮。解碼輸出數據，需按照編碼時的分塊順序作重構處理，得到恢復數字圖象。

具體的實現技術如下：

（1）首先把一幅圖象分8*8的子塊按圖中的框圖進行離散餘弦正變換（FDCT）和離散餘弦逆變換（IDCT）。

在編碼器的輸入端，原始圖象被分成一系列8*8的塊，作為離散餘弦正變換（FDCT）的輸入。在解碼器的輸出端，離散餘弦逆變換（IDCT）輸出許多8*8的數據塊，用以重構圖象。8*8 FDCT和8*8 IDCT數學定義表達式如下：

離散餘弦正變換（FDCT）可看作為一個諧波分析儀，把離散餘弦逆變換（IDCT）看作一個諧波合成器。每個8*8二維原圖象采樣數據塊，實際上是64點離散信號，該信號是空間二維參數x和y的函數。FDCT把這些信號作為輸入，然後把它分解成64個正交基信號，每個正交信號對應於64個二維（2D）空間頻率中的一個，這些空間頻率是由輸入信號的頻譜組成。FDCT的輸出是64個基信號的幅值（即DCT系數），每個系數值由64點輸入信號唯一地確定，即離散餘弦變換的變換系數。在頻域平面上變換系數二維頻域變數u和v的函數。對應於u=0，v=0的系數，稱做直流分量（DC系數），其餘63個系數稱做交流分量（AC系數）。因為在一幅圖象中像素之間的灰度或色差信號變化緩慢，在8*8子塊中像素之間相關性很強，所以通過離散餘弦正變換處理後，在空間頻率低頻范圍內集中了數值大的系數，這樣為數據壓縮提供了可能。遠離直流系數的高頻交流系數大多為零或趨於零。如果FDCT和IDCT變換計算中計算精度足夠高，並且DCT系數沒有被量化，那麼原始的64點信號就能精確地恢復。

（2）量化

為了達到壓縮數據的目的，對DCT系數F（u,v）需作量化處理。量化處理是一個多到一的映射它是造成DCT編解碼信息損失的根源。在JPEG標准中採用線性均勻量化器。量化定義為，對64個DCT變換系數F（u,v）除以量化步長Q(u,v)後四捨五入取整。即量化器步長是量化表的元素，量化表元素隨DCT變換系數的位置而改變，同一像素的亮度量化表和色差量化表不同值，量化表的尺寸也是64，與64個變換系數一一對應。量化表中的每一個元素值為1至255之間的任意整數，其值規定了對應位置變換系數的量化器步長。在接收端要進行逆量化，逆量化的計算公式為：

不同頻率的餘弦函數對視覺的影響不同，量化處理是在一定的主觀保真度圖像質量的前提下，可據不同頻率的視覺閾值來選擇量化表中的元素值的大小。根據心理視覺加權函數得到亮度化表和色度量化表。DCT變換系數F（u,v）除以量化表中對應位置的量化步長，其幅值下降，動態范圍變窄，高頻系數的零值數目增加。

（3）熵編碼

為進一步達到壓縮數據的目的，需對量化後的DC系數和行程編碼後的AC系數進行基於統計特性的熵編碼。64個變換系數經量化後，坐標u=v=0的值是直流分量（即DC系數）。DC系數是64個圖像采樣平均值。因為相鄰的8×8塊之間有強的相關性，所以相鄰塊的DC系數值很接近，對量化後前後兩塊之間的DC系數差值進行編碼，可以用較少的比特數。DC系數包含了整個圖像能量的主要部分。經量化後的63個AC系數編碼時從左上方AC(u=7,v=7)開始，沿箭頭方向，以「Z」字形行程掃描，直到AC（u=7,v=7）掃描結束。量化後特編碼的AC系數通常有許多零值，沿「Z」字形路徑行進，可使零AC系數集中，便於使用行程編碼方法。63個AC系數行程編碼和碼字，可用兩個位元組表示。JPEG建議使用兩種熵編碼方法：Huffman編碼和自適應二進制算術編碼。熵編碼可分成兩步進行，首先把DC和AC系數轉換成一個中間格式的符號序列，第二步是給這些符號賦以變長碼字。

② jpg格式的圖片怎樣壓縮大小

應該怎樣在電腦上實現圖片壓縮呢？下面我們就一起來看一下吧。

藉助工具：閃電圖片壓縮器

操作方法：

第一步、雙擊打開軟體，如圖，點擊「添加文件」，將需要壓縮的圖片一次性添加進來。

③ JPEG標準的基本系統中壓縮過程有幾步每步的工作原理是什麼

JPEG壓縮分四個步驟實現：
1.顏色模式轉換及采樣；
2.DCT變換；
3.量化；
4.編碼。
二.
1．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。
2.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，例如亮度值的第一個矩陣內容如下：
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轉換公式所接受的數字范圍是在-128到+127之間。 DCT變換公式：
x,y代表圖像數據矩陣內某個數值的坐標位置f(x,y)代表圖像數據矩陣內的數個數值u,v代表DCT變換後矩陣內某個數值的坐標位置F(u,v)代表DCT變換後矩陣內的某個數值 u=0 且 v=0 c(u)c(v)=1/1.414 u>0 或 v>0 c(u)c(v)=1 經過DCT變換後的矩陣數據自然數為頻率系數，這些系數以F（0，0）的值最大，稱為DC，其餘的63個頻率系數則多半是一些接近於0的正負浮點數，一概稱之為AC。
3、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，JPEG提供的量化表如下：

4、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。
AC編碼 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。 參考資料[1] 林福宗 《圖像文件格式（上）——Windows 編程》，清華大學出版社， 1996年[2] 李振輝、李仁各編著，《探索圖像文件的奧秘》，清華大學出版社，1996年[3] 黎洪松、成實譯《JPEG靜止數據壓縮標准》，學苑出版社，1996年

希望能對你有點幫助 ！

④ 簡述JPEG壓縮演算法

首先你需要了解幾個概念，有損壓縮，量化，行程編碼。
對一副圖片來說，bitmap就是原始格式，沒經過任何壓縮的。
量化就是把所有0-255的像素值進行歸類，然後分成盡量少的積累，這要存儲量就小很多了，對於JEPG來說量化是有損壓縮的起源。
最後就是對所有的已經歸類過的點進行行程編碼，然後就壓縮完了

⑤ JPEG標準的基本系統中壓縮過程有幾步每一步減少那種冗餘 謝謝了！ 急啊 ！

JPEG壓縮過程 JPEG壓縮分四個步驟實現： 1.顏色模式轉換及采樣； 2.DCT變換； 3.量化； 4.編碼。 二. 1．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。 2.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，例如亮度值的第一個矩陣內容如下： 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轉換公式所接受的數字范圍是在-128到+127之間。 DCT變換公式： x,y代表圖像數據矩陣內某個數值的坐標位置f(x,y)代表圖像數據矩陣內的數個數值u,v代表DCT變換後矩陣內某個數值的坐標位置F(u,v)代表DCT變換後矩陣內的某個數值 u=0 且 v=0 c(u)c(v)=1/1.414 u>0 或 v>0 c(u)c(v)=1 經過DCT變換後的矩陣數據自然數為頻率系數，這些系數以F（0，0）的值最大，稱為DC，其餘的63個頻率系數則多半是一些接近於0的正負浮點數，一概稱之為AC。 3、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，JPEG提供的量化表如下： 4、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。 AC編碼 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。

⑥ JPEG的無損壓縮方法原理及過程。

jpeg是有損壓縮，jpeg2000才有無損壓縮。。

JPEG2000的原理：
JPEG 2000 與傳統 JPEG 最大的不同，在於它放棄了 JPEG
所採用的以離散餘弦轉換(Discrete Cosine Transform) 為主的區塊編碼方式，而改采以小波轉換(Wavelet transform)
為主的多解析編碼方式。小波轉換的主要目的是要將影像的頻率成分抽取出來。

JPEG2000的優點：

1、JPEG2000 作為JPEG升級版，高壓縮（低比特速率）是其目標，其壓縮率比 JPEG 高約 30% 左右。
2、JPEG2000
同時支持有損和無損壓縮，而 JPEG 只能支持有損壓縮。無損壓縮對保存一些重要圖片十分有用。
3、JPEG2000
能實現漸進傳輸，這是JPEG2000的一個極其重要的特徵。也就是我們對 GIF
格式影像常說的「漸現」特性。它先傳輸圖像的輪廓，然後逐步傳輸數據，不斷提高圖像質量，讓圖象由朦朧到清晰顯示，而不必是像現在的 JPEG
一樣，由上到下慢慢顯示。
4、JPEG2000
支持所謂的「感興趣區域」特性，你可以任意指定影像上你感興趣區域的壓縮質量，還可以選擇指定的部份先解壓縮。這樣我們就可以很方便的突出重點了。

⑦ 如何壓縮圖片大小jpg

jpg格式的圖片想要壓縮的話，直接用這個在線圖片壓縮工具吧，可以把圖片文件縮減到任意體積大小，比如你直接設置一下壓縮數值到200kb，馬上瞬間就能把圖片的文件大小壓縮到200kb搞定，你設定壓縮到多少kb，他壓縮完輸出的圖片就是多少kb，不需要任何繁瑣的操作和專業知識。在線智能壓縮圖片大小,圖片壓縮體積

在線圖片智能壓縮使用步驟：

一、首先點擊加號添加需要壓縮的圖片。目前已知支持對jpg、png等多種常見的圖片格式進行壓縮，如果上傳圖片並壓縮成功，則代表支持該圖片格式。
二、可以自行修改圖片需要被壓縮到的最大寬高尺寸，默認為圖片原始的寬高尺寸，且寬高比例是自動鎖定的。
三、必須設置圖片被壓縮後，期望輸出的圖片文件的最大佔用空間。(必填項)
四、選擇圖片生成的演算法。默認為混合優先演算法，絕大多數情況下使用默認演算法即可。
五、壓縮的設定值不能小於1Kb，但圖片壓縮的最終效果可以小於1Kb。

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