【正文】 壓縮技術(shù)。? 這種技術(shù)廣泛應用于可精確到幀編輯和多層圖像處理的非線性編輯領(lǐng)域。? MJPEG的壓縮和解壓縮是對稱的，可由相同的硬件和軟件實現(xiàn)。新一代靜止圖像壓縮編碼標準：JPEG2022概述 隨著多媒體技術(shù)應用的不斷增加，圖像壓縮技術(shù)要求具有較高的壓縮性能，而且還要求有新的特征來滿足一些特殊的要求。為此，國際標準化組織（ ISO） 指定了新一代靜止圖像壓縮標準： JPEG2022。 通過對 JPEG2022中核心算法（ EBCOT） 的分析，闡述了 JPEG2022壓縮標準新的特征，以及與現(xiàn)有壓縮標準相比顯示出來的優(yōu)越性能。 JPEG 全名為 Joint Photographic Experts Group（ 聯(lián)合圖像專家組） ，它是一個在國際標準組織 (ISO)下從事靜態(tài)圖像壓縮標準制定的委員會。它制定出了第一套國標靜態(tài)圖像壓縮標準： ISO 109181 就是我們所說的 JPEG。由于 JPEG優(yōu)良的品質(zhì)，使得它在短短的幾年內(nèi)就獲得極大的成功， 目前網(wǎng)站上百分之八十的圖像都是采用 JPEG的壓縮標準。 然而隨著多媒體應用領(lǐng)域的激增 ,傳統(tǒng) JPEG壓縮技術(shù)已無法滿足人們對多媒體圖像資料的要求。因此，更高壓縮率以及更多新功能的新一代靜態(tài)圖像壓縮技術(shù) JPEG 2022就誕生了。引言：?JPEG 2022 正式名稱為 :ISO 15444， 同樣是由 JPEG 組織負責制定。?該標準是由聯(lián)合圖像專家組于 1997年開始征集提案 ，2022年 12月 正式公布 JPEG2022標準。?它的 目標 是在高壓縮率的情況下，如何保證圖像傳輸?shù)馁|(zhì)量。?JPEG 2022采用以 小波轉(zhuǎn)換 (Wavelet Transform) 為主的多分辨率編碼方式。 它的 核心算法 是 EBCOT （ 請課后去查閱相關(guān)資料 ^_^）。?JPEG2022還將彩色靜態(tài)畫面采用的 JPEG編碼方式、 2值圖像采用的 JBIG(Joint Binary Image Group)編碼方式統(tǒng)一起來，成為對應各種圖像的通用編碼方式。簡單原理圖 JPEG 2022與 傳統(tǒng) JPEG最大的不同 ，在于它放棄了JPEG所采用的以離散 馀 弦 轉(zhuǎn)換 (Discrete CosineTransform)（ 對 相關(guān)理 論 感 興 趣的同學 請課 后 查閱 ^_^）為 主的區(qū) 塊編碼 方式，而改采以小波 轉(zhuǎn)換 (Wavelettransform)為 主的多解析 編碼 方式。小波 轉(zhuǎn)換 的主要目的是要將 圖 像的 頻 率成分抽取出來。問題問題1.JPEG2022是怎么產(chǎn)生的？（產(chǎn)生的背景）2.JPEG2022是怎么工作的？（原理）3.JPEG2022的優(yōu)勢所在？4.JPEG2022應用在哪些方面？JPEG2022的新特征?JPEG2022把 JPEG的四種模式（ 順序模式 ， 漸進模式 ， 無損模式 和 分層模式 ）集成在一個標準之中。?在編碼端以 最大的壓縮質(zhì)量 （包括無失真壓縮）和最大的圖像分辨率 來壓縮圖像。?在解碼端可以從碼流中以任意的圖像質(zhì)量和分辨率解壓圖像，最大可達到編碼時的圖像質(zhì)量和分辨率。JPEG2022的應用領(lǐng)域? 可大致分成兩個方面：– 一方面面向傳統(tǒng)的 JPEG市場? 如打印、掃描、數(shù)字攝像、遙感等– 另一方面面向一些新興的應用領(lǐng)域? 如網(wǎng)路傳輸、彩色傳真、無線通訊，醫(yī)療影像、電子商務等。JPEG2022最主要的特征167。高壓縮率167。無損壓縮和有損壓縮167。漸進傳輸167。感興趣區(qū)域壓縮167。碼流的隨機訪問和處理167。容錯性167。開放的框架結(jié)構(gòu)167?；趦?nèi)容的描述 由于在離散子波變換算法中，圖像可以轉(zhuǎn)換成一系列可更加有效存儲像素模塊的 “ 子波” ，因此， JPEG2022格式的圖片壓縮比可在現(xiàn)在的 JPEG基礎(chǔ)上再提高 10%~30%，而且壓縮后的圖像顯得更加細膩平滑，這一特征在互聯(lián)網(wǎng)和遙感等圖像傳輸領(lǐng)域有著廣泛的應用。高壓縮率：無損壓縮和有損壓縮： JPEG2022提供無損和有損兩種壓縮方式。無損壓縮在許多領(lǐng)域是必須的，例如醫(yī)學圖像中有時有損壓縮是不能忍受的，再如圖像檔案中為了保存重要信息較高的圖像質(zhì)量是必然的要求。同時， JPEG2022提供的是嵌入式碼流，允許從有損到無損的漸進解壓。漸進傳輸： 現(xiàn)在網(wǎng)絡上的 JPEG圖像下載時是按 “ 塊 ”傳輸?shù)模虼酥荒芤恍幸恍械仫@示，而采用JPEG 2022格式的圖像支持漸進傳輸(Progressive Transmission)。所謂的 漸進傳輸 就是先傳輸圖像輪廓數(shù)據(jù)，然后再逐步傳輸其他數(shù)據(jù)來不斷提高圖像質(zhì)量，互聯(lián)網(wǎng)、打印機和圖像文檔是這一特性的主要應用場合。感興趣區(qū)域壓縮： 可以指定圖片上感興趣區(qū)域 (Region Of Interest),然后在壓縮時對這些區(qū)域指定壓縮質(zhì)量，或在恢復時指定某些區(qū)域的解壓縮要求。這是因為 子波在空間和頻率域上具有局域性 ，要完全恢復圖像中的某個局部，并不需要所有編碼都被精確保留，只要對應它的一部分編碼沒有誤差就可以了。碼流的隨機訪問和處理： 這一特征允許用戶在圖像中隨機地定義感興趣區(qū)域，使得這一區(qū)域的的圖像質(zhì)量高于其它圖像區(qū)域； 碼流的 隨機處理 允許用戶進行旋轉(zhuǎn)、移動、濾波和特征提取等操作。容錯性： 在碼流中提供容錯性有時是必要的，例如在無線等傳輸誤碼很高的通信信道中傳輸圖像時，沒有容錯性是讓人不能接受的。開放的框架結(jié)構(gòu)： 為了在不同的圖像類型和應用領(lǐng)域優(yōu)化編碼系統(tǒng)，提供一個開放的框架結(jié)構(gòu)是必須的 ,在這種開放的結(jié)構(gòu)中 ,編碼器只實現(xiàn)核心的工具算法和碼流的解析，如果需要 ,解碼器可以要求數(shù)據(jù)源發(fā)送未知的工具算法?；趦?nèi)容的描述： 圖像文檔、圖像索引和搜索在圖像處理中是一個重要的領(lǐng)域， MPEG7就是支持用戶對其感興趣的各種 “ 資料 ” 進行快速、有效的檢索的一個國際標準?；趦?nèi)容的描述在 JPEG2022中是壓縮系統(tǒng)的特性之一。JPEG2022的基本框架和實現(xiàn)? （ 1）對原始圖像數(shù)據(jù)進行離散小波變換（ DWT）? （ 2）對變換后的小波系數(shù)進行量化? （ 3）對量化后的數(shù)據(jù)熵編碼? （ 4）最后形成輸出碼流。? 解碼器是編碼器的逆過程 (如圖 b）目的是要將圖像的頻率成分抽取出來。 整個 JPEG2022的編碼過程 :?把原圖像分解成各個成分 (亮度信號和色度信號 )。?把圖像和它的各個成分分解成矩形圖像片。圖像片是原始圖像和重建圖像的基本處理單元。?對每個圖像片實施小波變換。?對分解后的小波系數(shù)進行量化并組成矩形的編碼塊（ codeblock）。?對在編碼塊中的系數(shù) “ 位平面 ” 熵編碼。?為使碼流具有容錯性，在碼流中添加相應的標識符（ Maker）。?可選的文件格式用來描述圖像和它的各個成分的意義結(jié)論 在一些低復雜度的應用中， JPEG2022不可能代替 JPEG， 因為 JPEG2022的算法復雜度不能滿足這些領(lǐng)域的要求，但是，對于有較好的圖像質(zhì)量、較低的比特率或者是一些特殊特性的要求 (漸進傳輸和感興趣區(qū)域編碼等 )時， JPEG2022將是最好的選擇。課后查閱：靜態(tài)圖象壓縮技術(shù)的最新發(fā)展課后查閱：靜態(tài)圖象壓縮技術(shù)的最新發(fā)展1. 你認為 JPEG2022有什么不足之處？該怎么改進？2. 你心目中最理想的靜態(tài)圖片壓縮技術(shù)是怎樣的？ 5. 預測編碼 影響壓縮效果的因素？3. 未來的靜態(tài)圖片壓縮技術(shù)將是怎樣的？4. 為何要進行無損壓縮 ?本次課外查閱作為平時考核的一部分，請下周理論課上課前提交答案， A4紙，若手寫，請注意字跡工整，若打印，請注意排版整齊規(guī)范本 章 小 結(jié)? 理解和掌握 數(shù)字圖像編碼與壓縮的理論基礎(chǔ)是本章的重點。? 熟知 各種國際標準的特點、應用領(lǐng)域。? 了解 各種編 /解碼器的原理和軟件和硬件實現(xiàn)。? 注意 數(shù)字圖像編碼與壓縮技術(shù)的最新發(fā)展和應用前景。