多媒体课件第八章.pdf

第八章静止图像压缩标准JPEG 8.1 JPEG算法概要 8.2 DCT 变换 8.3 量化 8.4 Z字形扫描(zigzag scan) 8.5 直流系数编码 8.6 交流系数编码 8.7 熵编码 8.8 JPEG2000 简介 第8章 静止图像压缩标准JPEG 第1页 8.1JPEG算法概要 ß JPEG 为多灰度静止图像压缩标准，由ISO 和 IEC 联合组成的专家组( Joint Photographic Experts, JPEG) 制定； ß JPEG是一个适用范围很广的静态图像数据压缩 标准，既可用于灰度图像又可用于彩色图像， 但不适用于二值图像。 ß JPEG专家组开发了两种基本的压缩算法： q 采用以离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)为基础的有损压缩算法; q 采用以预测技术为基础的无损压缩算法。 第8章 静止图像压缩标准JPEG 第2页 ß 有损压缩算法，在压缩比为25 ：1的情况下， 压缩后还原的图像与原始图像相比较，非图像 专家难于找出它们之间的区别。 ß DCT算法又分为基本系统和扩展系统两类： q 基本系统是实现DCT编码与解码所需最小功 能集，其输入图像精度为8 色， 采用顺序模式，哈夫曼编码(编码表DC/AC分 别有两个)。 q 扩展系统是为了满足更为精密的领域应用而 设置的。其输入图像精度为12 色，是采用累近模式（按频段/按位），哈 夫曼编码或算术编码。 第8章 静止图像压缩标准JPEG 第3页 ß JPEG压缩利用了人的视觉系统的特性，使用 有损量化和无损压缩编码相结合来去掉视觉的 冗余信息和数据本身的冗余信息。 ß JPEG压缩算法框图如下图所示 量化表 编码表 第8章 静止图像压缩标准JPEG 第4页 ß JPEG压缩编码算法的主要计算步骤如下 1. 正向离散余弦变换(FDCT) 2. 量化(quantization) 3. Z字形扫描(zigzag scan) 4. 用差分脉冲编码调制( differential pulse code modulation,DPCM)对直流系数（DC ） 进行编码。 5. 用行程长度编码(run-length encoding, RLE) 对交流系数（AC ）进行编码 6. 熵编码(entropy coding) 第8章 静止图像压缩标准JPEG 第5页 ß JPEG解压缩的过程与压缩编码过程正好相反, 算法框图如下图所示; ß JPEG压缩是对Y 分量和U、V分量分别进行的。 但对亮度和色差使用了不同的量化表和VLC编 码表，即Y分量用一组，UV分量用另一组。 编码表 量化表 第8章 静止图像压缩标准JPEG 第6页