❶ jpeg是一個用於數字信號壓縮的國際標准壓縮對象是什麼
JPEG是一個用於數字信號壓縮的國際標准,其壓縮對象是靜態圖像。
JPEG是Joint Photographic Experts Group(聯合圖像專家組)的縮寫,文件後輟名為".jpg"或".jpeg",是最常用的圖像文件格式。
它是一種有損壓縮格式,能夠將靜態圖像壓縮在很小的儲存空間,圖像中重復或不重要的資料會被丟失,因此容易造成圖像數據的損傷。尤其是使用過高的壓縮比例,將使最終解壓縮後恢復的圖像質量明顯降低,如果追求高品質圖像,不宜採用過高壓縮比例。
(1)jpeg壓縮了什麼擴展閱讀
JPEG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:
1、順序式編碼(Sequential Encoding)
一次將圖像由左到右、由上到下順序處理。
2、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)。
3、無有損編碼(Lossless Encoding)
4、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。
❷ 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。
❸ JPEG壓縮的特點
JPEG格式
JPEG也是常見的一種圖像格式,它由聯合照片專家組(Joint Photographic Experts Group)開發並以命名為"ISO 10918-1",JPEG僅僅是一種俗稱而已。JPEG文件的擴展名為.jpg或.jpeg,其壓縮技術十分先進,它用有損壓縮方式去除冗餘的圖像和彩色數據,獲取得極高的壓縮率的同時能展現十分豐富生動的圖像,換句話說,就是可以用最少的磁碟空間得到較好的圖像質量。
同時JPEG還是一種很靈活的格式,具有調節圖像質量的功能,允許你用不同的壓縮比例對這種文件壓縮,比如我們最高可以把1.37MB的BMP點陣圖文件壓縮至20.3KB。當然我們完全可以在圖像質量和文件尺寸之間找到平衡點。
由於JPEG優異的品質和傑出的表現,它的應用也非常廣泛,特別是在網路和光碟讀物上,肯定都能找到它的影子。目前各類瀏覽器均支持JPEG這種圖像格式,因為JPEG格式的文件尺寸較小,下載速度快,使得Web頁有可能以較短的下載時間提供大量美觀的圖像,JPEG同時也就順理成章地成為網路上最受歡迎的圖像格式。
❹ jpeg支持什麼壓縮
JPEG 圖片以 24 位顏色存儲單個光柵圖像。JPEG 是與平台無關的格式,支持最高級別的壓縮,不過,這種壓縮是有損耗的。漸近式 JPEG 文件支持交錯。可以提高或降低 JPEG 文件壓縮的級別。但是,文件大小是以圖像質量為代價的。壓縮比率可以高達 100:1。(JPEG 格式可在 10:1 到 20:1 的比率下輕松地壓縮文件,而圖片質量不會下降。)JPEG 壓縮可以很好地處理寫實攝影作品。但是,對於顏色較少、對比級別強烈、實心邊框或純色區域大的較簡單的作品,JPEG 壓縮無法提供理想的結果。有時,壓縮比率會低到 5:1,嚴重損失了圖片完整性。這一損失產生的原因是,JPEG 壓縮方案可以很好地壓縮類似的色調,但是 JPEG 壓縮方案不能很好地處理亮度的強烈差異或處理純色區域。
優點: 攝影作品或寫實作品支持高級壓縮。利用可變的壓縮比可以控制文件大小。支持交錯(對於漸近式 JPEG 文件)。JPEG 廣泛支持 Internet 標准。
缺點:有損耗壓縮會使原始圖片數據質量下降。當您編輯和重新保存 JPEG 文件時,JPEG 會混合原始圖片數據的質量下降。這種下降是累積性的。JPEG 不適用於所含顏色很少、具有大塊顏色相近的區域或亮度差異十分明顯的較簡單的圖片。
❺ JPEG圖像壓縮問題
JPEG圖像壓縮中產生的損失是 離散餘弦變換 通頻帶寬度 和Huffman編碼造成的。JPEG-2000(?)的損失是小波變換中 截去 一些 頻率 信號 造成的。
簡單地從數學來說,例如,一個信號 有 10 個 a[i]*cos(thita[i]) 組成,砍掉 3 個 a[i] 較小 的 分量,只用 7 個 分量。砍掉的就是損失,是無法恢復的。 這個過程 可以理解成 量化。
小波變換也類似,也是砍掉 振幅小的信號。
❻ 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。
❼ 簡述JPEG用到哪些壓縮格式
1.bmp格式:bmp格式是Microsoft Windows所定義的圖象文件格式,也是標準的點陣圖格式,在Windwos窗口系統中被廣泛應用,在Windows環境中運行的圖形圖象軟體都支持bmp圖象格式,它也是最不容易出問題的圖象格式.bmp只能存儲四種圖象數據:單色,16色,256色,全彩色,bmp圖象數據有壓縮或不壓縮兩種處理方式.其中壓縮方式只有Rle4(16色)和Rle8(256色)兩種,而由於24位bmp格式的圖象文件無法壓縮,因而文件尺寸比較大.
2.gif格式:gif格式是"Graphics Interchange Format"(圖形交換格式)的縮寫,是由CompuServe公司設計的.目前,gif圖象文件已經成為網路和BBS上圖象傳輸的通用格式,經常用於動畫、透明圖象等。gif一個文件能夠存儲多張圖象,圖象數據用一個位元組存儲一象素點,採用LZW壓縮格式,尺寸較小,圖象數據有兩種排列方式:順序方式和交叉排列,但gif格式的圖象最多隻有256色。
3.jpeg(jpg)格式:
正式名稱為:「連續色調靜態圖象的數字壓縮和編碼」,是一個通用的靜態圖象壓縮編碼標准,可以用不同的壓縮比例對這種文件格式壓縮,其壓縮技術先進,因此可以用最少的磁碟空間得到較好的圖象質量。在目前格式的圖象文件,在網路應用中十分廣泛,由於它優異的性能,日後是一個很有發展前途的圖象格式。
4.psd格式:
這是Adobe公司開發的圖象處理軟體Photoshop中自建的標准圖象文件格式,由於Photoshop軟體被廣泛應用,故這種格式也很流行.
5.wmf矢量格式:
這是微軟公司開發的矢量圖形格式,在Office等軟體中得到大量的應用.我們常用的剪貼畫就是這種格式
6.pcx格式:
pcx圖象文件是有Zsoft公司在80年代初期設計的,專用於存儲該公司開發的繪圖軟體所生成的圖象畫面數據.目前pcx文件已成為pc機上較為流行的圖象文件.pcx使用Rle壓縮方法來進行壓縮,佔用磁碟空間較少.
7.TIF(TIFF)格式:TIFF(Tag Image File Format)是由Als公司與Microsoft公司共同開發設計的圖像文件格式,它是印刷行業的一個基本圖像格式,TIFF格式可以存儲多幅圖像,TIFF除了一般圖像處理常用的RGB顏色模式之外,TIFF圖像文件還能夠接受CMYK、YcbCr等多種不同的顏色模式,可以支持1~24位的存儲格式,TIFF還能夠提供多種不同的壓縮數據的方法,TIFF圖像數據可分割成幾個部分分別存檔。另外PC機和蘋果MAC機上同時支持該格式。
8.PCD格式:這是KODAK公司所開發的Photo CD專用存儲格式,由於其文件特別大,不得不存在CD-ROM上,但應用特別廣。
最常用的是JPEG(JPG),GIF和BMP。再其次是TIFF,PSD
❽ JPEG的壓縮
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。 全文參考: http://..com/question/86416397.html
❾ jpeg對圖象的壓縮過程
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。
流媒體又叫流式媒體,它是指商家用一個視頻傳送伺服器把節目當成數據包發出,傳送到網路上。用戶通過解壓設備對這些數據進行解壓後,節目就會像發送前那樣顯示出來。
這個過程的一系列相關的包稱為「流」。流媒體實際指的是一種新的媒體傳送方式,而非一種新的媒體。流媒體技術全面應用後,人們在網上聊天可直接語音輸入;如果想彼此看見對方的容貌、表情,只要雙方各有一個攝像頭就可以了;在網上看到感興趣的商品,點擊以後,講解員和商品的影像就會跳出來;更有真實感的影像新聞也會出現。
流媒體技術發端於美國,在美國目前流媒體的應用已很普遍,比如惠普公司的產品發布和銷售人員培訓都用網路視頻進行。(南方都市報)
所謂流媒體是指採用流式傳輸的方式在Internet播放的媒體格式。
流式傳輸方式則是將整個A/V及3D等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包,由視頻伺服器向用戶計算機連續、實時傳送。在採用流式傳輸方式的系統中,用戶不必像採用下載方式那樣等到整個文件全部下載完畢,而是只需經過幾秒或幾十秒的啟動延時即可在用戶的計算機上利用解壓設備(硬體或軟體)對壓縮的A/V、3D等多媒體文件解壓後進行播放和觀看。此時多媒體文件的剩餘部分將在後台的伺服器內繼續下載。
與單純的下載方式相比,這種對多媒體文件邊下載邊播放的流式傳輸方式不僅使啟動延時大幅度地縮短,而且對系統緩存容量的需求也大大降低。(