學(xué)習(xí)presented by大二下多媒體技術(shù)

第2 232模 233視 234視 341圖像 342靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) JPEGFileInterchangeFormat)。最后，對(duì)JPEG2000JPEG2000一、ISO/IECJPEGJointPhotographicExpertsGroup)簡(jiǎn)介A、參考文獻(xiàn)JPEGJPEG:JointPhotographicExperts “Digitalcompressionandcodingofcontinuous-tonestillimages”1996年開(kāi)始制定JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)。ISO/IEC10918-1|ITU-TRecT81:RequirementsandISO/IEC10918-2|ITU-TRecT83:ComplianceISO/IEC10918-3|ITU-TRecT84:ISO/IEC10918-4|ITU-TRecT86:RegistrationofJPEGParameters,Profiles,Tags,ColorSpaces,APPnMarkers,CompressionTypes,and DIS14495-1|ITU-TDraftRecT87:LosslessandNear-CompressionofContinuous-ToneStillImages–ISO/IECFCD15444-1:2000|ITU-TRec.基于離散余弦變換(DiscreteCosineTransform,DCT)的有損壓縮(lossycompression)算法。該算法還包括熵編碼(EntropyCoding)， 編碼(Huffmancoding)等算法。算法所處理的圖像為靜態(tài)連續(xù)色調(diào)(stillcontinuous-編碼模型有：順序(Sequentialencoding)、累進(jìn)(Progressiveencoding)、無(wú)損(Losslessencoding)、層次(Hierarchicalencoding)編碼模型。JFIF(JPEGFileInterchangeFormat，即JPEG圖像文件交換格式)JPEG圖像為靜止連續(xù)色調(diào)(stillcontinuous-tone)如：數(shù)碼相機(jī)、網(wǎng)頁(yè)圖像、MPEG的幀內(nèi)圖像(I圖像)、G rU目前使用的格式為JFIFv1.02和TIFFJPEG等，其中CCIR601(ITU-RBT.601)。在這個(gè)5從RGB轉(zhuǎn)換成YCbCrY=256×Cb=256×[E'Cb]+128Cr=256×[E'Cr]+其中亮度電平E'y和色差電平E'b和E'b分別是IR61定義的參數(shù)。由于y的范圍是0～1，b和b的范圍是5～5，因此,b和Cr的最大值必須要到55。于是RGB和YbCr之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系需要按照下面的方法計(jì)算。Y=0.299R+0.587G+0.114BC=-0.1687R-0.3313G+0.5B+C=0.5R-0.4187G-0.0813B+不是所有圖像文件格式都按照R，G，B，，R，G，B的次序樣本數(shù)據(jù)，因此在RGB文件轉(zhuǎn)換成JFIF文件時(shí)需要首從YCbCr轉(zhuǎn)換成RGB分量可直接從YCC(256級(jí))分量計(jì)算得到：R=Y+1.402(C-128)G=Y-0.34414(C-128)-0.71414(C-128)B=Y+1.772(C-128)在文件格式中，圖像樣本的存放順序是從左到右和從上到下。這就是說(shuō)文件中的第一個(gè)圖像樣本是圖像左上角的樣本。RGBRGBJFIF0xE1-其他的應(yīng)用數(shù)據(jù)塊(n,(Huffman)StartOfFramemarkers,non-hierarchicalHuffmanExtendedsequentialProgressiveSpatial(sequential)StartOfFramemarkers,hierarchicalHuffmanDifferentialsequentialStartOfFramemarkers,hierarchicalarithmeticDifferentialsequentialRestartintervalStartofEndofStartofJFIF:JPEGFileInterchangeFormat(JPEG該格式由EricHamilton于1992年提出，已經(jīng)成為事實(shí)上(defacto)的JPEG圖像文件交換格式標(biāo)準(zhǔn)。(marker。JPEG的每個(gè)標(biāo)記都由兩個(gè)字節(jié)組F文件的字節(jié)是按正序(bigndin排列的。每個(gè)標(biāo)記之前還可以添加數(shù)目不限的0xFF填充字節(jié)(fillbyte)。PCMacUnix標(biāo)準(zhǔn)的顏色空間一個(gè)或三個(gè)顏色分量。(對(duì)于三個(gè)顏色分量，采用YCbCr(CCIR601-256級(jí))規(guī)范)APP0XY像素的密度以及APP0標(biāo)記同樣用于指定JFIF圖像開(kāi)始SOI(StartofImage)APP0長(zhǎng)度X和YX方向像素密度(XY方向像素密度(Y(thumbnailhorizontal(thumbnailverticalRGB位圖(thumbnailRGB(applicationspecific一個(gè)或者多個(gè)量化表DQT zation zationtable zationtable③量化表 zation幀圖像開(kāi)始SOF0(Startof(startofframe②精度(precision)(bitsperpixelpercolor(image(image(numberofcolor(foreachcomponent)垂直方向的樣本因子(verticalsamlefactor)水平方向的樣本因子lmle)量化表號(hào)( zationtale#) 表DHT(DefineHuffman 表的長(zhǎng)度(HuffmantableAC或者DC(Type,ACor(bits(value掃描開(kāi)始SOS(Startof(numberofcolor交流系數(shù)表號(hào)(ACtable直流系數(shù)表號(hào)(DCtable(compressedimage圖像結(jié)束EOIEndof 一個(gè)sampleimage(16×16blocks:000000~ 16×16像素圖像(JFIF格式)sampleimageblocks:0001f0~以離散余弦變換(DiscreteCosine②JPEG算法與彩色空間無(wú)關(guān)，因此“RGB到Y(jié)UV變換”和“YUV到 使用正向離散余弦變換FDCT(forwarddiscretecosinetransform)把空間使用 使 可變字長(zhǎng) 對(duì)量化系數(shù)進(jìn)行編碼 同彩色空間的數(shù)據(jù)，如RGB,YCbCr和CMYK。度）信息。當(dāng)對(duì)模擬分量或者YUV信號(hào)進(jìn)行度，所以許多系統(tǒng)在色差通道上進(jìn)行較低插值，或者 度值來(lái)替代 第值Ub量 VC，4數(shù)。 Y0U0V0Y1U1V1Y2U2V2Y3U3[Y0U0V0][Y1U1V1][Y2U2V2][Y3U3這是最好的色度抽樣比率(實(shí)際上它完整的表示了原先的色度信息)，作為一種中間格式，它被用在Y0U0Y1V1Y2U2Y3[Y0U0V1][Y1U0V1][Y2U2V3][Y3U2 Y0U0Y1Y2V2[Y0U0V2][Y1U0V2][Y2U0V2][Y3U00并不意味著只有Y、b而沒(méi)有r分量。它指的是對(duì)每行掃描線來(lái)說(shuō)，只有一種色度分量以的抽樣率。相鄰的掃描行不同的色度分量，也就是說(shuō)，如果一行是0的話，下一行就。ACA來(lái) 數(shù) 編 用的 像。YUYYU[Yo0Uo0Ve0][Yo1Uo0Ve0][Yo2Uo2Ve2][Yo3Uo2[Ye0Uo0Ve0][Ye1Uo0Ve0][Ye2Uo2Ve2][Ye3Uo2使用這種方法的質(zhì)量很接近于Transform，F(xiàn)DCT把空間域表示的圖變換成頻使用函數(shù)對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行量化，這個(gè)函 正向離散余弦變換 Z(zigzag使用差分脈沖編碼調(diào)制(DifferentialPulseCodeModulation，DPCM)(DC)進(jìn)行編碼(Run-Length(AC)熵編碼(entropy(1)對(duì)每個(gè)單獨(dú)的彩像分量，把整個(gè)分量圖像分成8×8的圖像塊，并作為二維離散變換DCT的輸入。通過(guò)DCT變換，把能量集中在少數(shù)幾個(gè)系f(i,F(u,(2)DCTF(u,v) f(i,j)：]44f(i,j) F1(2i(2j1)v]C(u),C(v12,當(dāng)uvC(u),C(v) f(i,j)經(jīng)變換之后，F(xiàn)(0,0)是直流系數(shù)(DC,即64個(gè)空域圖像采樣值的(3)在計(jì)算二維的DCTDCT一維的DCT變換。F(u,v)]G(i,v) (2iC(u)[G(i,v) 1v)[f)cos(2j1)v2量化量化量化02478DC系數(shù)的特點(diǎn)：8×8圖像塊經(jīng)過(guò)DCT變換之后得到的DeltaDC(0,0)kDC(0,AC系數(shù)的特點(diǎn)：164矢量中包含有許多“0”系000-1,1-3,-2,2-7..-4,3 差 順序編碼模型(sequentialencodingJPEG的擴(kuò)展編碼系統(tǒng)(續(xù)累進(jìn)編碼模型(Progressive采用多掃描(multiple圖像部分信息分階段傳輸，信息被接收后立 累進(jìn)編碼有頻譜選擇與按位近兩種方法，前者第一次掃描時(shí)只 (0,1,2),(3,4,5),。后者沿著量化系數(shù)的有效位(量化精度位數(shù))方JPEG的擴(kuò)展編碼系統(tǒng)(續(xù)層次編碼模型(HierarchicalencodingJPEG2000isanewimagecodingsystemthatusesstate-of-the-artcompressiontechniquesbasedonwavelettechnology.Itsarchitectureshouldlenditselftoawiderangeofusesfromportabledigitalcamerasthroughtoadvancedpre-press,medicalimagingandotherkeysectors.CitedJPEG20001999年12月第一個(gè)草案(draftofpart1)2000年8月Rochester會(huì)議時(shí)，ISO發(fā)布JPEG2000國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)最終草案(FinalDraftInternational fullInternationalStandard于2000年12月最終通過(guò)，代號(hào)ISO/IEC15444Part1|ITU-Trec.T.800已經(jīng)出JPEG2000與JPEG兼容，連續(xù)色調(diào)，同時(shí)支持bi-累進(jìn)傳輸(精度/分辨率)、實(shí)時(shí)順序顯示(build-up)健壯的位錯(cuò)誤(bit-error)JPEG2000Part1:CorecodingPart2:Part3:MotionPart4:Part5:ReferencePart6:CompoundimagelePart7:HasbeenPart8:JPSEC(securityPart9:JPIP ctiveprotocolsandPart10:JP3D(volumetricPart11:JPWL(wirelessVeryhighcompressionrate,sometimesevenupto200times.JPEGcompleybreaksdownatthisrate.Thesizeofthecompressedfileiscontrollable,Thatis,ausercanspecifythesizeofafile.BothlossyandlosslesscompressionaresupportedinJPEG2000.JPEGcanproduceonlylosslessimages.OnecandefineRegionOfInterest(ROI)inanimage.TheRegionofInterestwouldbecompressedtoahigherqualitythantherestoftheimage.Onecanhaveprogressivedecodingofanimageintwoways–byresolutionor,byquality.JPEG2000hasaprovisiontoaddadditionalinformatio