【正文】 譯碼器進(jìn)行譯碼，這樣組織的數(shù)據(jù)通常稱為 JPEG位數(shù)據(jù)流 。 2021年6月14日星期一 21 編碼比特率與質(zhì)量因子 ?通常在圖像傳輸時(shí)要求固定比特率， JPEG通過(guò)設(shè)定一個(gè)質(zhì)量控制因子 Q， 在量化時(shí)用該因子與量化表中的量化步長(zhǎng)相乘作為實(shí)際的量化步長(zhǎng)。 ?要求較高比特率時(shí)， Q取較小值如 ；否則取大值。 Q與比特流一起傳送給解碼端。 2021年6月14日星期一 22 6) 靜止圖像編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) JPEG應(yīng)用舉例 ? Lenna圖像的一個(gè) 8*8方塊 ? ?13 9 14 4 14 9 15 3 15 5 15 5 15 5 15 514 4 15 1 15 3 15 6 15 9 15 6 15 6 15 615 0 15 5 16 0 16 3 15 8 15 6 15 6 15 615 9 16 1 16 2 16 0 16 0 15 9 15 9 15 9,15 9 16 0 16 1 16 2 16 2 15 5 15 5 15 516 1 16 1 16 1 16 1 16 0 15 7 15 7 15 716 2 16 2 16 1 16 3 16 2 15 7 15 7 15 716 2 16 2 16 1 16 1 16 3 15 8 15 8 15 8f x y?????????????? ?只舉亮度塊為例 . 每個(gè)圖像塊包含 8 8個(gè)像素。原始圖像有 640 480個(gè)像素，則圖片將包含 80列 60行的方塊。 2021年6月14日星期一 23 ? 經(jīng)過(guò) FDCT后的變換系數(shù)矩陣 ? ?12 60 1 12 5 2 2 3 123 17 6 3 3 0 0 111 9 2 2 0 1 1 07 2 0 1 1 0 0 0,1 1 1 2 0 1 1 12 0 2 0 1 1 1 11 0 0 1 0 2 1 13 2 4 2 2 1 1 0F u v? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??????? ? ?????? ? ???? ? ? ???2021年6月14日星期一 24 ? 根據(jù)亮度量化表量化后得到的量化系數(shù)矩陣 ? ?79 0 1 0 0 0 0 02 1 0 0 0 0 0 01 1 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0,0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0F u v??????????????????????2021年6月14日星期一 25 ? 假設(shè)上一編碼塊的直流量化系數(shù)為 77，則直流差值為 2。 ? 則該圖像塊編碼為 79 0 2 1 1 1 00 1 02 , 2 1 / 2 , 2 0 / 1 , 1 0 / 1 , 1 0 / 1 , 1 2 / 1 , 1011 ,10 11011 , 01 00 , 0 00 , 0 00 , 0 11100 , 0 1010EOB? ? ? ? ?? ? ? ? ?2021年6月14日星期一 26 ? 反量化 ? ?12 64 0 10 0 0 0 0 024 12 0 0 0 0 0 014 13 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0,0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0F u v????????????????????2021年6月14日星期一 27 ? 反變換 ? ?14 4 14 6 14 9 15 2 15 4 15 6 15 6 15 614 8 15 0 15 2 15 4 15 6 15 6 15 6 15 615 5 15 6 15 7 15 8 15 8 15 7 15 6 15 516 0 16 1 16 1 16 2 16 1 15 9 15 7 15 5,16 3 16 3 16 4 16 3 16 2 16 0 15 8 15 616 3 16 3 16 4 16 4 16 2 16 0 15 8 15 716 0 16 1 16 2 16 2 16 2 16 1 15 9 15 815 8 15 9 16 1 16 1 16 2 16 1 15 9 15 8f x y?????????????? ?? ?13 9 14 4 14 9 15 3 15 5 15 5 15 5 15 514 4 15 1 15 3 15 6 15 9 15 6 15 6 15 615 0 15 5 16 0 16 3 15 8 15 6 15 6 15 615 9 16 1 16 2 16 0 16 0 15 9 15 9 15 9,15 9 16 0 16 1 16 2 16 2 15 5 15 5 15 516 1 16 1 16 1 16 1 16 0 15 7 15 7 15 716 2 16 2 16 1 16 3 16 2 15 7 15 7 15 716 2 16 2 16 1 16 1 16 3 15 8 15 8 15 8f x y?????????2021年6月14日星期一 28 壓縮率9.2 壓縮率18.4 壓縮率51.6 2021年6月14日星期一 29 JPEG 2021 ? JPEG靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) ,具有中端和高端比特速率上的良好的速率畸變特性，但在低比特率范圍內(nèi)，將會(huì)出現(xiàn)很明顯的方塊效應(yīng)，其質(zhì)量變得不可接受。 JPEG不能在單一碼流中提供有損和無(wú)損壓縮，并且不能支持大于 64 64 K的圖像壓縮。同時(shí)，盡管當(dāng)前的 JPEG標(biāo)準(zhǔn)具有重新啟動(dòng)間隔的規(guī)定，但當(dāng)碰到比特差錯(cuò)時(shí)圖像質(zhì)量將受到嚴(yán)重的損壞。 ? JPEG 2021是 JPEG工作組制定的并于 2021年底陸續(xù)公布的基于 JPEG標(biāo)準(zhǔn)的最新的靜止圖像壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它之所以比 JPEG標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)越，主要是不再采用離散傅立葉變換 DCT算法為主的編碼方法，改用以 DWT（ Discrete Wavelet Transformation，離散小波變換算法）為主的多解析編碼方法。 2021年6月14日星期一 30 它與 JPEG的基本系統(tǒng)相比有以下的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 既支持有損壓縮 ， 也支持無(wú)損壓縮方式 。 （ 2） 在壓縮時(shí) ， 可指定圖片感興趣的區(qū)域 ， 并指定壓縮質(zhì)量；在解壓縮時(shí) ， 對(duì)這些區(qū)域指定解壓縮順序及解壓縮質(zhì)量 。 因?yàn)樽硬ㄔ跁r(shí)域及頻域上具有局域性 ， 有可能完全恢復(fù)或以高分辨率恢復(fù)圖像的某個(gè)局部 。 （ 3） 在高壓縮比下 ， 仍能保持較高的圖像質(zhì)量 。 在類似質(zhì)量的前提下 ，JPEG 2021的壓縮比比 JPEG高 10%～ 30%。 JPEG 2021主要由 6個(gè)部分組成： 第一部分，圖像編碼系統(tǒng)，它是標(biāo)準(zhǔn)的核心系統(tǒng)。 第二部分，擴(kuò)展系統(tǒng)，在核心系統(tǒng)上添加一些功能。 第三部分，運(yùn)動(dòng) JPEG 2021，針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像提出的解決方案。 第四部分，兼容性。 第五部分，參考軟件。 第六部分，復(fù)合圖像格式，主要是針對(duì)印刷和傳真應(yīng)用。 2021年6月14日星期一 31 （ 4） 支持漸進(jìn)式傳輸 ， 即開(kāi)始時(shí)顯示一個(gè)模糊 、 不清晰且質(zhì)量低的圖像 ， 隨著數(shù)據(jù)進(jìn)一步被接收 ， 圖像清晰度和質(zhì)量逐步提高 ， 最后顯示出一個(gè)高清晰度且高質(zhì)量的圖像 。 JPEG 2021在節(jié)約和充分利用有限帶寬方面顯得更加優(yōu)越 。 （ 5） 在有限帶寬上進(jìn)行文件傳輸時(shí) ， 有很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力 ， 在用戶指定文件尺寸時(shí) ， 能保證較高的再現(xiàn)圖像質(zhì)量 ， 以致在無(wú)線領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 。 （ 6）可對(duì)編碼流進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)和處理，因?yàn)樗膲K編碼是獨(dú)立的，且編碼流具有包裹式結(jié)構(gòu)。 （ 7）使用 Alpha通道，以滿足圖形藝術(shù)和 Inter的發(fā)展和需求； （ 8）在彩色圖像處理方面， JPEG 2021可處理 256個(gè)通道的信息。 2021年6月14日星期一 32 標(biāo)準(zhǔn) JPEG JPEG 2021 標(biāo)題 連續(xù)色調(diào)靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼 新一代靜止圖像壓縮編碼 主要編碼技術(shù) 離散余弦變換（ DCT） 知覺(jué)量化 Zigzag掃描 霍夫曼編碼 算術(shù)編碼 離散小波變化（ DWT） EBCOT核心算法 ROI編碼 空間可擴(kuò)展編碼 質(zhì)量可擴(kuò)展編碼 面向?qū)ο缶幋a 位圖形狀編碼 容錯(cuò)編碼、 TCQ、零數(shù)掃描 壓縮比 2～ 30 2～ 50 算法效率 30:1以上急劇下降 100:1以上急劇衰減 速率失真特性 比 JPEG提高 30% 應(yīng)用場(chǎng)合 Inter 數(shù)字照相 圖像視頻編輯 Inter 數(shù)字照相 數(shù)字圖書(shū)館 電子商務(wù) 打印、掃描、傳真、遙感 JPEG與 JPEG 2021的性能比較 2021年6月14日星期一 33 常用圖形、圖像文件的格式 ? 計(jì)算機(jī)包含兩種類型的圖形格式：矢量圖（ Vector Based Image）和位圖（ Bit Mapped Image）。 ? 矢量圖 (圖形 ) 主要用于工程圖、白描圖、圖例、卡通漫畫(huà)和三維建模等。 ? 位圖 是直接量化的原始圖像信號(hào)形式 ,圖像的最小單位是像