基于JPG标准的图像压缩

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JPEGVSJPEG2000

JPEGVSJPEG2000
JPEG2000的原理: JPEG 2000 与传统 JPEG 最大的不同,在于它放弃了 JPEG 所采用的以离散馀弦转换(Discrete Cosine Transform) 为 主的区块编码方式,而改采以小波转换(Wavelet transform) 为主的多解析编码方式。小波转换的主要目的是要将图像 的频率成分抽取出来。简单原理图可以参考下图。
它和 LuraTech 相比,插件也比较齐全,但无奈提供的软件体积都比较大,而且在易用性方面也有所不及,所以我也没 把拿来测试。
在大家开始比较之前我想先说说一些注意的地方,由于大家的浏览器在没补丁的情况下是不能显示 JPEG 2000 格式影 像文件的,所以,我只好把它们保存成压缩质量是 90 的普通 JPEG 格式,虽然这样对 JPEG2000 有点不公平,但也 只能好这样了。首先要测试的是在高压缩率(低比特速率)下的的影像质量。下面这幅个人物图 (宽:270 高:329) 用 JPEG 最好质量(100) 压缩后文件大小 81.215kb ,保存成 WINDOWS BMP 真彩16位格式的话,文件大小是 267.202kb。
理论说完,下面我们再来联系实际,看看 JPEG 2000 到底有没有上面说的那么好。下面我首先说说我们这次所使用的 软件:
1、Image Power JPEG 2000 Codec BETA Preview v 0.008 由于 JPEG 2000 标准刚制定不久,所以这个是我找到的第一个 JPEG2000 编码、解码软件。它在 DOS 下运行,生成 的文件扩展名是 JP2 ,感觉上比较“正统”。它只支持 BMP 文件转换成 JP2 文件,解压缩的时候,也只能把文件还原成 BMP 文件才可以用其它看图软件观看,相当麻烦。 jp2enc.jpg (20343 字节)

jfif格式解析

jfif格式解析

JFIF是一种常见的图像格式,全称是JPEG File Interchange Format,它是JPEG图像编码标准的默认文件格式。

以下是对JFIF格式的解析:
1. 压缩方式:JFIF采用的是有损压缩方式,即通过一些损失精度的方法减少图像数据的大小。

具体来说,JFIF会首先对图像进行分块处理,每个块都独立进行压缩。

然后,JFIF使用平均子采样、离散余弦变换、量化和熵编码等方法进行压缩。

这种压缩方式可以有效减少图像文件的大小,但可能会造成一定程度的图像质量损失。

2. 文件结构:JFIF的文件结构是基于JPEG标准的,因此可以直接使用JPEG标准为应用程序定义的许多标记。

这使得JFIF格式成为事实上JPEG文件交换格式标准。

3. 扩展名:JFIF文件的扩展名通常为.jpg或.jpeg。

4. 应用场景:由于JFIF格式的压缩效率较高,且在重复的编辑及重新保存过程中损失会越来越明显,因此它非常适合相片的数字化存储与交换。

总的来说,JFIF是一种高效的图像压缩格式,但在压缩过程中可能会损失一定的图像质量。

图像jpg的特点及应用范围

图像jpg的特点及应用范围

图像jpg的特点及应用范围图像jpg是一种常见的图像文件格式,它具有以下特点:1. 压缩性能好:jpg采用有损压缩算法,可以在保持图像质量的前提下大幅减小文件大小。

这种压缩算法主要通过减少图像中的冗余信息和舍弃人眼难以察觉的细节来实现。

因此,jpg格式适用于需要在保证图像质量的同时减小文件大小的场景。

2. 支持多种色彩模式:jpg格式支持灰度图像、彩色图像和真彩色图像等多种色彩模式。

这使得jpg格式可以适用于不同领域的图像处理需求,如摄影、印刷、艺术设计等。

3. 兼容性强:jpg格式是一种广泛支持的图像文件格式,几乎所有的图像处理软件和设备都能够读取和显示jpg格式的图像。

这使得jpg格式成为了互联网上常见的图像格式之一,方便了图像的传输和共享。

4. 可调节的压缩比:jpg格式允许用户根据需要调节压缩比,以平衡图像质量和文件大小。

较高的压缩比可以减小文件大小,但会导致图像质量的损失;而较低的压缩比可以保持较高的图像质量,但会增加文件大小。

这种可调节的压缩比使得jpg格式适用于不同需求的图像处理任务。

5. 不支持透明度:jpg格式不支持图像的透明度,即无法保存带有透明背景的图像。

这是jpg格式的一个局限性,对于需要保存透明背景的图像,应该选择其他支持透明度的图像格式,如png格式。

图像jpg的应用范围广泛,主要包括以下几个方面:1. 数码摄影:jpg格式是数码相机最常用的图像格式之一。

由于数码相机拍摄的照片通常较大,使用jpg格式可以将照片的文件大小减小,方便存储和传输。

2. 网络传输:jpg格式是互联网上常见的图像格式之一。

由于jpg格式具有较好的压缩性能,可以在保持图像质量的前提下减小文件大小,因此适合在网络上传输和共享图像。

3. 印刷和出版:jpg格式适用于印刷和出版行业。

在印刷过程中,图像需要转换为CMYK色彩模式,而jpg格式可以支持CMYK色彩模式,因此适合用于印刷品的制作。

4. 广告和宣传:jpg格式适用于广告和宣传行业。

JPG和PNG特性分析及适用范围

JPG和PNG特性分析及适用范围

JPG和PNG特性分析及适⽤范围个⼈博客:JPG的特性 ----有损压缩1、⽀持摄影图像或写实图像的⾼级压缩,并且可利⽤压缩⽐例控制图像⽂件⼤⼩。

2、有损压缩会使图像数据质量下降,并且在编辑和重新保存JPG格式图像时,这种下降损失会累积。

3、JPG不适⽤于所含颜⾊很少、具有⼤块颜⾊相近的区域或亮度差异⼗分明显的较简单的图⽚。

PNG的特性 ----⽆所压缩1、能在保证最不失真的情况下尽可能压缩图像⽂件的⼤⼩。

2、PNG⽤来存储灰度图像时,灰度图像的深度可多到16位,存储彩⾊图像时,彩⾊图像的深度可多到48位,并且还可存储多到16位的α通道数据。

3、对于需要⾼保真的较复杂的图像,PNG虽然能⽆损压缩,但图⽚⽂件较⼤,不适合应⽤在Web页⾯上。

注:PNG8最多只能索引256种颜⾊,所以对于颜⾊较多的图像不能真实还原;PNG24则可以保存1600多万种颜⾊,基本能够真实还原我们⼈类⾁眼所可以分别的所有颜⾊;PNG格式最多可以保存48位颜⾊通道。

各⾃适⽤情况在存储图像时采⽤JPG还是PNG主要依据图像上的⾊彩层次和颜⾊数量进⾏选择。

⼀般层次丰富颜⾊较多的图像采⽤JPG存储,⽽颜⾊简单对⽐强烈的则需要采⽤PNG。

但也会有⼀些特殊情况,例如有些图像尽管⾊彩层次丰富,但由于图⽚尺⼨较⼩,上⾯包含的颜⾊数量有限时,也可以尝试⽤PNG进⾏存储。

⽽有些⽮量⼯具绘制的图像由于采⽤较多的滤镜特效也会形成丰富的⾊彩层次,这个时候就需要采⽤JPG 进⾏存储了。

另外还有⼀个原则就是⽤于页⾯结构的基本视觉元素,如容器的背景、按钮、导航的背景等应该尽量⽤PNG格式进⾏存储,这样才能更好的保证设计品质。

⽽其他⼀些内容元素,如⼴告Banner、商品图⽚等对质量要求不是特别苛刻的,则可以⽤JPG去进⾏存储从⽽降低⽂件⼤⼩。

DCT图像压缩.

DCT图像压缩.

图像压缩一.摘要JPEG压缩算法可以用失真的压缩方式来处理图像,但失真的程度却是肉眼所无法辩认的。

这也就是为什么JPEG会有如此满意的压缩比例的原因。

二.设计目的和意义图像压缩的目的在于以较少的数据来表示图像以节约存储费用,或者传输时间和费用。

图像压缩主要目的是为了节省存储空间,增加传输速度。

图像压缩的理想标准是信息丢失最少,压缩比例最大。

不损失图像质量的压缩称为无损压缩,无损压缩不可能达到很高的压缩比;损失图像质量的压缩称为有损压缩,高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。

压缩的实现方法是对图像重新进行编码,希望用更少的数据表示图像。

三.设计原理信息的冗余量有许多种,如空间冗余,时间冗余,结构冗余,知识冗余,视觉冗余等,数据压缩实质上是减少这些冗余量。

高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分,从而以最小的码元包含最大的图像信息。

编码压缩方法有许多种,从不同的角度出发有不同的分类方法,从信息论角度出发可分为两大类。

1. 冗余度压缩方法,也称无损压缩、信息保持编码或嫡编码。

具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同,没有失真,从数学上讲是一种可逆运算。

2. 信息量压缩方法,也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。

也就是说解码图像和原始图像是有差别的,允许有一定的失真。

3. 应用在多媒体中的图像压缩编码方法,从压缩编码算法原理上可以分为以下3类:(1)无损压缩编码种类哈夫曼(Huffman)编码,算术编码,行程(RLE)编码,Lempel zev 编码。

(2)有损压缩编码种类预测编码,DPCM,运动补偿;频率域方法:正交变换编码(如DCT),子带编码;空间域方法:统计分块编码;模型方法:分形编码,模型基编码;基于重要性:滤波,子采样,比特分配,向量量化;(3)混合编码。

有JBIG,H261,JPEG,MPEG等技术标准。

四.设计步骤1.用DCT压缩图像的过程为:(1)首先将输入图像分解为8×8或16×16的块,然后对每个子块进行二维DCT变换。

jpg转png的原理

jpg转png的原理

jpg转png的原理
JPG (Joint Photographic Experts Group) 和 PNG (Portable Network Graphics) 是两种常见的图片文件格式。

JPG 格式使用基于有损压缩算法的方式,通过减少图像中的细节和颜色信息来减小文件大小。

这使得 JPG 格式适用于压缩
高分辨率照片和图像。

PNG 格式使用无损压缩算法,它能够保留图像的所有细节和
颜色信息,同时实现很高的压缩比。

这使得 PNG 格式适用于
需要保持图像质量而文件大小相对较小的情况。

那么,JPG 转换为PNG 的原理可以简单描述为以下几个步骤:1. 检查 JPG 文件的文件头,以确定文件是否符合 JPG 格式的
标准。

2. 解码JPG 文件,将压缩的图像数据转换为原始的像素数据。

3. 将像素数据重新编码成 PNG 格式的像素数据。

4. 将 PNG 像素数据写入新的 PNG 文件中。

需要注意的是,由于 JPG 和 PNG 之间的压缩算法不同,因此
在将 JPG 转换为 PNG 时,图像的文件大小可能会增加,同时
图像质量也可能会有所损失。

基于Delphi的JPEG图像处理


procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject)?
Var
jpg1.compressD
Jpg1: TJPEGImageD
jpg1.SaveTofile(' c:\jpg.jpg' )D
Bmp2: TBitmapD
finally
Begin
jpg1.free;
Bmp2:= TBitmap.CreateD
3 结束语
J2EE 提供了简单、实用、标准化、分布式的 WEB 编程 方法,掌握这些方法会使程序开发者事半功倍。
参考文献 [1] 何桥,李肃义. Java 程序设计简明教程[M]. 北京:中国
水利水电出版社,2004. [2] 蔡剑,景楠. Java web 应用开发- J2EE 和 Tomcat[M]. 北
的 PicturePath 字段上,并可通过组件查看 Image1 在用户界
面中显示所选图像。
Image1.Picture.LoadFromFile(filename)? Adotable1.fieldbyname(' PicturePath' ).AsString:=filename?
(2)显示图像,首先从 picture 表中 PicturePath 字段
(7)Web 服务技术:是通过互联网进行远程应用服务
收稿日期:2007- 07- 05 * 刘建培 广东商学院教育技术中心实验师(广州 510320)
ing 设置为真,解压缩才能递增显示。 1.2 TJPEGImage 的主要方法
(1)Assign 方法。拷贝 JPEG 图像对象并且使它与内部 JPEG 数据源对象建立联系。如果要显示 JPEG 图像,可以调 用 Assign 方法把 JPEG 图像赋值给位图,然后显示。

数字图像处理-JFIF文件格式-JPEG压缩编码

JFIF文件格式一般的JFIF文件由下面的9个部分组成:(字段偏移量字段长度(若未说明“长度不定”则表明在任何情况下长度均为所写的值)字段内容(若未说明“内容不定”则在任何情况下内容均为所写的值,为方便表示还可以把内容设为某值)),( 1 )图像开始SOI(Start of Image)标记0h 2字节0xFF D8( 2 )APP0标记(Marker)0h 2字节0xFF E0①APP0长度(length)(①~⑨九个字段的总长度)2h 2字节内容不定(①~⑨九个字段的总长度)②标识符(identifier)4h 5字节0x4A46494600即“JFIF0”③版本号(version)9h 2字节0x0102 JFIF的版本号目前基本上都是1.2④X和Y的密度单位(units=0:无单位;units=1:点数/英寸;units=2:点数/厘米)bh 1字节只有0,1,2三个值可选,其分别代表的意义如上]⑤X方向像素密度(X density)ch 2字节取值范围未知⑥Y方向像素密度(Y density)eh 2字节取值范围未知⑦缩略图水平像素数目(thumbnail horizontal pixels)10h 1字节取值范围未知⑧缩略图垂直像素数目(thumbnail vertical pixels)11h 1字节取值范围未知⑨缩略图RGB位图(thumbnail RGB bitmap)12h长度可能是3的倍数内容不定本段(APP0)可以包含图像的一个微缩版本,存为24位的RGB像素。

如果没有微缩图像(这种情况更常见),则⑦“缩略图水平像素数目”和⑧“缩略图垂直像素数目”的值均为0。

( 3 )APPn标记(Markers),其中n=1~15(任选)①APPn长度(length)(①②两个字段的总长度)②详细信息(application specific information)对每个APP:若为APPN(N=1~F(以16进制表示,N任选其中一个))·标记:mh 2字节0xFFEN·长度:(m+2)h 2字节内容不定(设为n(10进制))(本字段与下一字段的总长度)·详细信息:(m+4)h n-2字节(即长度减2)内容不定( 4 )一个或者多个量化表DQT(Difine Quantization Table)0h 2字节0xFF DB①量化表长度(quantization table length)(①~②两个字段的总长度)2h 2字节内容不定(①~②两个字段的总长度)②量化表(quantization table)A.P/T(高四位:精度,低四位:表ID)B.表项对每个量化表:· P/T(高四位:精度,低四位:表ID) mh 1字节精度, 0表示8 bit, 1表示16 bit;ID取值范围为0~3,否则错误·表项(m+1)h (64×(精度+1))字节内容长,故略( 5 )帧图像开始SOF0(Start of Frame)0h 2字节0xFF C0①帧开始长度(start of frame length)(①~⑥六个字段的总长度)2h 2字节内容不定(①~⑥六个字段的总长度)②精度(precision),每个颜色分量每个像素的位数(bits per pixel per color component)4h 1字节每个样本位数,通常是8 (大多数软件不支持12和16)③图像高度(image height) 5h 2字节内容不定(如果不支持DNL就必须>0)④图像宽度(image width) 7h 2字节内容不定(如果不支持DNL就必须>0)⑤颜色分量数(number of color components)9h 1字节内容不定(灰度图是1, YCbCr/YIQ彩色图是3, CMYK彩色图是4,我们这里讨论的JFIF使用的是YCbCr,故这里颜色分量数为3)⑥对每个颜色分量(for each component)A.IDB.垂直方向的样本因子(vertical sample factor)C.水平方向的样本因子(horizontal sample factor) B、C共占用1字节,B占用低4位,C占用高4位)D.量化表号(quantization table#)JFIF格式使用的是YCbCr所以有3个分量(这里特别要注意的是颜色分量的ID号是有含义的,1代表Y,2代表Cb,3代表Cr,4代表I,5代表Q):1)IDah 1字节0x01(高四位)水平(低四位)垂直样本因子bh共1字节0x227量化表号ch 1字节内容不定(本分量使用的量化表的ID号)2)IDdh 1字节0x02(高四位)水平(低四位)垂直样本因子eh共1字节0x11J量化表号fh 1字节内容不定(本分量使用的量化表的ID号)3)ID10h 1字节0x03(高四位)水平(低四位)垂直样本因子11h共1字节0x11量化表号12h 1字节内容不定(本分量使用的量化表的ID号)( 6 )一个或者多个霍夫曼表DHT(Difine Huffman Table)0h 2字节0xFF C4①霍夫曼表的长度(Huffman table length)(①~②两个字段的总长度)2h 2字节内容不定(①~②两个字段的总长度)②对每个霍夫曼表(一般情况下,霍夫曼表不止一个,但是绝对不多于4个)A.表号B.类型:AC或者DC(其中0:DC表,1:AC表);A、B共占用1字节,A占用低4位,B占用高4位)C.长16个字节的编码,其代码代数和为接下来的编码的长度D.内容编码对每个霍夫曼表:·(高四位)类型和(低四位)表号:mh共1字节内容不定(有四个可能:0x00表示第0个DC表,0x01表示第1个DC表,0x10表示第0个AC表,0x11表示第1个AC表)·长16个字节的编码:(m+1)h 16字节内容不定(设这16个字节上数据之和为n)·内容编码:(m+17)h n字节内容长,故略)( 7 )定义重新开始间隔DRI(Difine Restart Interval)(在没有DRI标记,或间隔为零时,就不存在重新开始间隔和重开始标记)0h 2字节0xFF DD①长度2h 2字节0x0004(①~②两个字段的总长度)②MCU块的单元中的重新开始间隔4h 2字节内容不定(设为n,则意思是说,每n个MCU块就有一个RSTn标记。

JPG文件结构分析

JPEG是‎一个压缩标‎准,又可分‎为标准 J‎P EG、渐‎进式JPE‎G及JPE‎G2000‎三种:‎①标准JP‎E G:以2‎4位颜色存‎储单个光栅‎图像,是与‎平台无关的‎格式,支持‎最高级别‎的压缩,不‎过,这种压‎缩是有损耗‎的。

此类型‎图片在网页‎下载时只能‎由上而下依‎序显示图片‎,直到图片‎资料全部下‎载完毕,才‎能看到全貌‎。

②渐进‎式 JPE‎G:渐进式‎J PG为标‎准JPG的‎改良格式,‎支持交错,‎可以在网页‎下载时,先‎呈现出图片‎的粗略外观‎后,再慢慢‎地呈现出完‎整的内容,‎渐进式JP‎G的文件‎比标准JP‎G的文件要‎来得小。

‎③JPEG‎2000:‎新一代的影‎像压缩法,‎压缩品质更‎好,其压缩‎率比标准J‎P EG高约‎30%左右‎,同时支持‎有损和无‎损压缩。

一‎个极其重要‎的特征在于‎它能实现渐‎进传输,即‎先传输图像‎的轮廓,然‎后逐步传输‎数据,让图‎像由朦胧到‎清晰显示。

‎以一幅‎24 位彩‎色图像为例‎,JPEG‎的压缩分为‎四个步骤:‎①颜色‎转换:在将‎彩色图像进‎行压缩之前‎,必须先对‎颜色模式进‎行数据转换‎。

转换完成‎之后还需‎要进行数据‎采样。

②‎D CT 变‎换:是将图‎像信号在频‎率域上进行‎变换,分离‎出高频和低‎频信息的处‎理过程,然‎后再对图像‎的高频部分‎(即图像细‎节)进行‎压缩。

首先‎以象素为单‎位将图像划‎分为多个8‎×8的矩阵‎,然后对每‎一个矩阵作‎D CT 变‎换。

把8×‎8的象素矩‎阵变成8×‎8的频率系‎数矩阵(所‎谓频率就‎是颜色改变‎的速度),‎频率系数都‎是浮点数。

‎③量化:‎由于下面第‎四步编码过‎程中使用的‎码本都是整‎数,因此要‎对频率系数‎进行量化,‎将之转换为‎整数。

数‎据量化后,‎矩阵中的数‎据都是近似‎值,和原始‎图像数据之‎间有了差异‎,这一差异‎是造成图像‎压缩后失真‎的主要原因‎。

jpg算法

余信息。

JPEG算法框图如图:1、使用正向离散余弦变换(Forward Discrete Cosine Transform,FDCT)把空间域表示的图变换成频率域表示的图。

2、使用加权函数对DCT系数进行量化,这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。

3、使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码。

译码或者叫做解压缩的过程与压缩编码过程正好相反。

JPEG算法与彩色空间无关,因此“RGB到YUV变换”和“YUV 到RGB变换”不包含在JPEG算法中。

JPEG算法处理的彩色图像是单独的彩色分量图像,因此它可以压缩来自不同彩色空间的数据,如RGB, YCbCr和CMYK。

二、JPEG算法的主要计算步骤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字形编码(Zigzag Scan)。

(4)使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)使用行程长度编码(Run-Length Encoding,RLE)对交流系数(AC)进行编码。

(6)熵编码(Entropy Eoding)。

1、正向离散余弦变换下面对正向离散余弦变换(FDCT)变换作几点说明。

(1)对每个单独的彩色图像分量,把整个分量图像分成若干个8×8的图像块,如图所示,并作为两维离散余弦变换DCT的输入。

通过DCT变换,把能量集中在少数几个系数上。

(2)DCT变换使用下式计算:它的逆变换使用下式计算:上面两式中,C(u),C(v) = (2)-1/2,当u, v = 0;C(u),C(v) = 1,其他。

f(i, j)经DCT变换之后,F(0,0)是直流系数,其他为交流系数。

(3)在计算两维的DCT变换时,可使用下面的计算式把两维的DCT变换变成一维的DCT变换:2、量化量化是对经过FDCT变换后的频率系数进行量化。

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