JPEG压缩简介



在我们上一篇关于图像压缩的教程中,我们讨论了一些用于压缩的技术。

我们将讨论JPEG压缩,这是一种有损压缩,因为最终会损失一些数据。

让我们首先讨论什么是图像压缩。

图像压缩

图像压缩是对数字图像进行数据压缩的方法。

图像压缩的主要目标是

  • 以高效的形式存储数据
  • 以高效的形式传输数据

图像压缩可以是有损的或无损的。

JPEG压缩

JPEG代表联合图像专家组。它是图像压缩的第一个国际标准。它在今天被广泛使用。它可以是有损的,也可以是无损的。但我们今天要讨论的技术是有损压缩技术。

JPEG压缩是如何工作的?

第一步是将图像划分为块,每个块的尺寸为8 x 8。

JPEG Compression

为了记录,假设这幅8x8图像包含以下值。

JPEG Compression

像素强度的范围现在是从0到255。我们将范围更改为-128到127。

从每个像素值中减去128会产生-128到127的像素值。从每个像素值中减去128后,我们得到了以下结果。

JPEG Compression

现在我们将使用此公式进行计算。

JPEG Compression

结果存储在例如A(j,k)矩阵中。

有一个用于计算JPEG压缩的标准矩阵,它由一个称为亮度矩阵的矩阵给出。

该矩阵如下所示

JPEG Compression

应用以下公式

JPEG Compression

应用后我们得到了这个结果。

JPEG Compression

现在我们将执行JPEG压缩中真正使用的技巧,即之字形移动。上面矩阵的之字形序列如下所示。您必须执行之字形操作,直到您在前面找到所有零。因此,我们的图像现在已压缩。

JPEG Compression

JPEG压缩总结

第一步是将图像转换为Y'CbCr并仅选择Y'通道并将其分解为8 x 8块。然后从第一个块开始,将范围映射到-128到127。之后,您必须找到矩阵的离散傅里叶变换。此结果应进行量化。最后一步是以之字形方式应用编码,并执行此操作直到找到所有零。

保存这个一维数组,你就完成了。

注意。您必须对所有8 x 8的块重复此过程。

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