静态JPEG图像压缩标准

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1、静态图像压缩标准JPEG任课老师：厉青从64个数中选出某一个数。可先问“是否大于32?”消除半数的可能,这样只要6次就可选出某数。如果要选择的数是35,则过程如下:1.大于/小于32？大2.大于/小于32+16=48？小3.大于/小于48-8=40？小4.大于/小于40-4=36？小5.大于/小于36-2=34？大6.大于/小于34+1=35等如果要选择的数是63,则其过程如下:1.大于/小于32？大2.大于/小于32+16=48？大3.大于/小于48+8=56？大4.大于/小于56+4=60？大5.大于/小于60+2=62？大6.大于/小于62+1=63等这是因为每提问一次都会得到1比特

2、的信息量。因此，在64个数中选定某一数所需的信息量是log264=6(bits)信息量：指从N个相等的可能事件中选出一个事件所需要的信息度量和含量。数据压缩技术的发展过程20世纪40年代，人们开始系统地研究数据压缩技术；主要表现在数据压缩算法方面：首先是ClaudeShannon与R.M.Fano的Shannon-Fano编码方法；1952年，D.A.Huffman提出了Huffman编码方法；1968年，P.Elias发展了Shannon-Fano编码，构造出更为完美的Shannon-Fano-Elias编码。1976年，J.Rissanen提出了一种可以成功地逼近信息熵极限的编码方法—

3、—算术编码。1982年，Rissanen和G.G.Langdon一起改进了算术编码。1977年，JacobZiv和AbrahamLempel提出了LZ77编码算法，78年又作了改进，被称为LZ78编码算法。1984年，TerryWelch提出了LZ78算法的变种算法——LZW。LZ77、LZ78、LZW三种压缩技术就是目前无损压缩领域中最为流行的、被称为“字典式编码”的压缩技术。数据压缩技术的发展过程（续）数据压缩标准逐渐形成，有损压缩算法快速出现。1986年开始制定静态图像压缩标准，1994年后成为国际标准，称为JPEG标准。ITU制定的电视会议系列标准（H.261、H.262、H.26

4、3、H.264等）以及由ISO制定的视频系列标准（MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4）中，均采用了有损压缩原理作为其核心压缩算法。其中的MPEG-4标准（相当于ITU的H.263和H.263+标准）是为了适应网络视频的需求特点而制定的，具有更高的压缩比、支持并发数据流编码、基于内容的交互操作、增强的时间域随机存取、容错、基于内容的尺度可变性等新特性。数据压缩的分类1、按照压缩内容分为音频数据压缩、静态图像数据压缩、视频数据压缩和其他数据文件压缩等四种类型。2、按照压缩方式分为对称压缩和非对称压缩两种类型。3、按照压缩效果分为有损压缩与无损压缩两种类型。普通数据文件，一般采用无损压缩，

5、对于冗余度较小的图像，需要采用有损压缩。4、按照算法思想分为信息熵编码、预测编码、变换编码、混合编码以及其他编码等五种，每种类型包含了一些具体算法，如下图。数据压缩的主要指标衡量不同压缩方法优劣的技术指标是相同的，主要包括以下几个方面。1）压缩比：指压缩前后的数据量之比，它反映了施加某压缩算法之后，数据量减少的比例；2）恢复效果：指经解压缩算法对压缩数据进行处理后所得到的数据与其表示的原信息的相似程度；3）算法简单、速度快：主要指实现算法的复杂度。看下面这两幅图片：你能分辨哪一幅是Bmp格式，哪一幅是JPEG格式吗？图片1图片2Bmp格式（900K）JPEG格式（40K）为什么会有如此大的

6、差距呢？JPEG采用了图象压缩的技术静态图像压缩标准JPEG静态图像压缩标准(JointPhotographicExpertsGroup,JPEG)是一个由ISO和IEC两个组织机构联合组成的专家组，负责制定静态的数字图像数据压缩编码标准，这个专家组开发的算法称为JPEG算法，并且成为国际上通用的标准(ISO/IEC10918号标准“多灰度连续色调静态图像压缩编码”)，又称为JPEG标准。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。JPEG压缩算法简介JPEG专家组开发了两种基本的压缩算法，一种是采用以离散余弦变换(DiscreteCosineTra

7、nsform，DCT)为基础的有损压缩算法，另一种是采用以预测技术为基础的无损压缩算法。在DCT方式中，又分为基本系统和扩展系统两类。基本系统是实现DCT编码与解码所需的最小功能集，是必须保证的功能，大多数的应用系统只要用此标准，就能基本上满足需求。扩展系统是为了满足更为广阔领域的应用要求而设置的。有损压缩利用人的视觉特性，25:1的压缩比可以得到很好的质量。JPEG压缩算法简介JPEG压缩是有损压缩，它利用了人的视觉系