【正文】 8 8圖像塊的 DC系數(shù)值變化不大。量化 AC系數(shù)的特點(diǎn)是 1 64矢量中包含有許多 0系數(shù)，并且許多 0是連續(xù)的，因此可以使用非常簡單和直觀的游程長度編碼（ RLE）對它們進(jìn)行編碼。 （ 4） 熵編碼 。 在 JPEG有損壓縮算法中，使用哈夫曼編碼器來減少熵。 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相乘作為實(shí)際的量化步長。 Q與比特流一起傳送給解碼端。原始圖像有 640 480個(gè)像素，則圖片將包含 80列 60行的方塊。 ? 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。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。 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 ， 也支持無損壓縮方式 。 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 。 在類似質(zhì)量的前提下 ，JPEG 2021的壓縮比比 JPEG高 10%～ 30%。 第二部分，擴(kuò)展系統(tǒng)，在核心系統(tǒng)上添加一些功能。 第四部分，兼容性。 第六部分，復(fù)合圖像格式，主要是針對印刷和傳真應(yīng)用。 JPEG 2021在節(jié)約和充分利用有限帶寬方面顯得更加優(yōu)越 。 （ 6）可對編碼流進(jìn)行隨機(jī)訪問和處理，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)。 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)用場合 Inter 數(shù)字照相 圖像視頻編輯 Inter 數(shù)字照相 數(shù)字圖書館 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）。 ? 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點(diǎn) , 用于表現(xiàn)自然影像。 2021年6月14日星期一 34 位圖與矢量圖的不同點(diǎn) ： 1）位圖的 容量 一般較大，與圖的尺寸和顏色有關(guān)；矢量圖一般較小，與圖的復(fù)雜程度有關(guān)。 3）位圖的 顯示速度 與土的容量有關(guān)；矢量圖的顯示速度與圖的復(fù)雜程度有關(guān)。 2021年6月14日星期一 35 ? 文件頭 的主要內(nèi)容包括產(chǎn)生或編輯該圖像文件的軟件信息以及圖像本身的參數(shù) 。這部分是文件的主體，對文件容量的大小起決定作用。 文 件 頭 軟件 ID 軟件版本號(hào) 圖像分辨率 圖像尺寸 圖像深度 色彩類型 編碼方式 壓縮算法 文 件 體 圖像數(shù)據(jù) 色彩變換表 文 件 尾 用戶名 注釋 開發(fā)日期 工作時(shí)間 位圖文件結(jié)構(gòu)示意 位圖的文件結(jié)構(gòu) 2021年6月14日星期一 36 BMP圖像文件格式 ? 是微軟公司為其 Windows環(huán)境設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式。 ? 非壓縮格式是 BMP圖像文件所采用的一種通用格式。 ? 可以存儲(chǔ)單色、 16色、 256色以及真彩色 4種圖像數(shù)據(jù) 。 GIF提供了足夠的信息并很好地組織了這些信息，使得許多不同的輸入輸出設(shè)備能夠方便的交換圖像。 GIF的特點(diǎn)是 LZW壓縮、多圖像和交錯(cuò)屏幕繪圖。它是用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，在獲得極高壓縮率的同時(shí)能展現(xiàn)十分豐富和生動(dòng)的圖像，適用于在 Inter上作圖像傳輸。 2021年6月14日星期一 39 TIFF圖像文件格式 ? 是一種通用的位映射圖像文件格式。 2021年6月14日星期一 40 PNG圖像文件格式 ? 是 20世紀(jì) 90年代中期開發(fā)的圖像文件格式，其目的是企圖替代GIF和 TIFF文件格式，同時(shí)增加一些 GIF文件格式所不具備的特性。 PNG文件格式具有以下特點(diǎn)：流式讀寫性能、加快圖像顯示的逐次逼近顯示方式、使用從 LZ77派生的無損壓縮算法以及獨(dú)立于計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境等。PSD其實(shí)是 Photoshop進(jìn)行平面設(shè)計(jì)的一張 “ 草稿圖 ” ，它里面包含有各種圖層、通道、蒙板等多種設(shè)計(jì)的樣稿，以便于下次打開文件時(shí)可以修改上一次的設(shè)計(jì)。它主要與商業(yè)性 PCPaint Brush圖像軟件一起使用。 由于該格式出現(xiàn)的時(shí)間較長，并且具有壓縮及全彩色的能力，所以PCX格式現(xiàn)在仍十分流行。 WMF文件的擴(kuò)展名為 .wmf。其總體目標(biāo)是要彌補(bǔ)使用 WMF的不足，使得圖元文件更加易于接受。 2021年6月14日星期一 45 （ 3） EPS文件格式：是用 PostScript語言描述的一種 ASCII碼文件格式，即可以存儲(chǔ)矢量圖，也可以存儲(chǔ)位圖，最高能表示 32位顏色深度，特別適合 PostScript打印機(jī)。 DXF文件可以被許多軟件調(diào)用或輸出。 （ 5） SWF（ Shockwave Format）文件格式：是二維動(dòng)畫軟件 Flash中的矢量動(dòng)畫格式，主要用于 Web頁面上的動(dòng)畫發(fā)布。 SWF文件的擴(kuò)展名為 .swf。 圖像獲取的一個(gè)重要途徑是使用專用計(jì)算機(jī)擴(kuò)展設(shè)備，如掃描儀、數(shù)碼照相機(jī)等對圖像進(jìn)行獲取。 圖像的處理須通過圖像處理軟件完成，目前使用最廣泛的是專業(yè)圖像處理軟件 Photoshop 。對于收集的圖像素材，如印刷品、照片以及實(shí)物等，使用彩色掃描儀對照片和印刷品進(jìn)行掃描，經(jīng)過少許的加工后，即可得到數(shù)字圖像。 （ 2）從數(shù)字圖像庫或網(wǎng)絡(luò)上獲取圖像。其中， PCD文件格式是 Kodak公司開發(fā)的 Photo— CD光盤格式； JPG文件格式是壓縮數(shù)據(jù)文件格式。 圖像獲取的途徑 2021年6月14日星期一 48 用掃描