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目 录 引言 内容来自www.paper51.com 一、JPEG压缩算法简介... 1 http://www.paper51.com
1.1 JPEG的目的... 1 内容来自www.paper51.com 1.2 JPEG压缩算法简介... 1 paper51.com 二、压缩编码算法的实现... 2 copyright paper51.com 2.1 JPEG的压缩过程与解压缩过程... 2 paper51.com 2.1.1 JPEG的压缩过程... 3 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2.1.2 JPEG的解压过程... 3 paper51.com 2.2 程序流程... 3 paper51.com
2.2.1 压缩编码流程... 3 内容来自www.paper51.com 2.2.2 解压编码流程... 3 paper51.com
三、离散余弦变换（DCT）... 4 paper51.com 3.1 一维离散余弦变换... 4 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
3.2 二维离散余弦变换... 5 内容来自www.paper51.com 3.3快速傅里叶变换... 7 copyright paper51.com 四、总结... 9 paper51.com 4.1 原始的BMP图像如下所示：... 9 内容来自www.paper51.com 4.2 经过压缩处理的图象如下所示：... 9 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
4.3 压缩结论... 9 内容来自www.paper51.com 参考文献 http://www.paper51.com 致谢 paper51.com 附录 paper51.com 引言 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
JPEG(JointPhotographic Experts Group) 是联合图像专家小组的英文缩写。是一个由 ISO和IEC两个组织机构联合组成的一个专家组，该专家小组多年来一直致力于标准化工作。他们开发研制出连续色调、多级灰度以及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，因此又称为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。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。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辨认的。这也就是为什么JPEG会有如此满意的压缩比例的原因。它不仅适用于静态图像的压缩；电视图像序列的帧图像的压缩编码，也常采用JPEG压缩标准。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com JPEG标准委员会完成了详尽的技术评估、测试、选择、有效化和文档编制工作，形成了完整的国际标准。这个国际标准经的起质量和时间的检验。随着各种各样的图像应用在开放网络化计算机系统中，JPEG数字图像压缩文件，作为一种数据类型，如同文本和图形文件一样地存储和传输。 copyright paper51.com 一、JPEG压缩算法简介 paper51.com 1.1 JPEG的目的 内容来自论文无忧网 www.paper51.com JPEG的目的是为了给出一个适用于连续色调图像的压缩方法，使之满足如下要求： http://www.paper51.com （1）达到或接近当前压缩比与图像保真度的技术水平，能覆盖一个较宽的图像质量等级范围，能达到“很好”或“极好”的评估，与原始图像相比，人的视觉难以辨别。 http://www.paper51.com
（2）能适用于任何连续色调的图像，长宽比不受限制，同时也不受限于景物内容、图像的复杂程度和统计特性等。 http://www.paper51.com （3）计算的复杂性是可控的，其软件可在各种CPU上完成，算法也可用硬件实现。 copyright paper51.com （4）JPEG算法具有四种工作模式 内容来自www.paper51.com
1）顺序编码：每图像分量按从左到右，从上到下扫描，一次扫描完成编码。 paper51.com 2）累进编码：图像编码在多次扫描中完成。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3）无失真编码：该方法保证解码后完全精确地恢复采用值。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 4） 分层编码：图像在多个空间分辨率进行编码。当信道传输速率慢时，接收端显示器分辨率也不高的情况下，只需做低分辨率图像解码，不必进行高分辨率解码。 http://www.paper51.com 1.2 JPEG压缩算法简介 http://www.paper51.com 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(DiscreteCosine Transform，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。使用有损压缩算法时，在压缩比为25:1的情况下，压缩后还原得到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，因此得到了广泛的应用。例如，在V-CD和DVD-Video电视图像压缩技术中，就使用JPEG的有损压缩算法来取消空间方向上的冗余数据。为了在保证图像质量的前提下进一步提高压缩比，近年来JPEG专家组制定了JPEG2000(简称JP2000)标准，这个标准中采用小波变换(wavelet)算法。本毕业设计选择了基于DCT的编码方案。 http://www.paper51.com JPEG压缩是有损压缩，它利用了人的视角系统的特性，使用量化和无损压缩编码相结合来去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余信息。JPEG算法框图如图1所示，压缩编码大致分成三个步骤： 内容来自www.paper51.com （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。 paper51.com （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。 paper51.com
（3）.使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码。 http://www.paper51.com 译码或者叫做解压缩的过程与压缩编码过程正好相反。 内容来自www.paper51.com
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。 http://www.paper51.com 图2所示是解码处理步骤。接收端由信道收到压缩图像数据流之后，经过基于DCT的解码器，恢复并重构数字图像。基于DCT的解码器是基于DCT的编码器的逆过程。量化表和熵编码表与发送端完全一致。 copyright paper51.com
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