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《JPEG標準壓縮編碼算法及其實現(xiàn)技術.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、4.6.2JPEG標準壓縮編碼算法及其實現(xiàn)技術JPEG標準定義了兩種基本壓縮算法：(1).基于DCT變換有失真的壓縮算法。(2).基于空間預測編碼DPCM的無失真壓縮算法。一.無失真的預測編碼無失真編碼器原圖象數(shù)據(jù)預測器熵編碼器壓縮圖象數(shù)據(jù)表說明(1).預測器x是預測值x是該點的實際值cbax^預測方法選擇位預測0非預測1a2b3c4A+B-C5A+((B-C)/2)6B+((A-C)/2)7A+B/21、2、3是一維預測4、5、6、7是二維預測2：1的壓縮(2).熵編碼器x-x差值進行無失真的熵編碼或算術編碼壓縮比可達2:1倍。^二.基于DCT的有失
2、真壓縮編碼有兩種不同性能的層次基本系統(tǒng)BaselineSystem增強系統(tǒng)ExtendedSystemProgressive方式 自適應算法編碼框圖如下:DCT變換量化器壓縮圖象數(shù)據(jù)表說明表說明原圖象數(shù)據(jù)熵編碼器8*8塊這兩個圖表示同一單分量YUVRGB壓縮圖象數(shù)據(jù)熵解碼器量化器IDTC恢復圖象數(shù)據(jù)表說明表說明1.離散余弦變換(DCT)JPEG采用8*8二維離散余弦變換。DCT(DiscreteCosineTransform)分成8*8小塊。采樣精度為p位，無符號的整數(shù)（0，2-1）變成有符號的整數(shù)（-2，2-1）。輸入時要變成有符號的數(shù)，輸出時要變回
3、來。(-2,2-1)變成(0,2-1)pP-1P-1P-1P-1p8*8FDCT和IDCT表達式如下:量化均衡量化器其量化間隔是等長的非均衡量化器其量化間隔是不等長的自適應量化器其量化間隔是隨傳送數(shù)據(jù)而變?yōu)榱诉_到壓縮的目的，對DCT系數(shù)進行量化處理，JPEG利用線性均勻量化器,多到一的映射產生誤差。F(u,v)=IntegerRound(F(u,v)/Q(u,v))Q(u,v)是量化器步長，隨位量和彩色分量不同。F(u,v)=F(u,v)*Q(u,v)QQ’Q量化特性亮度量化表色度量化表差分DC編碼AC系數(shù)“Z”字順序幀間編碼熵編碼對于DC和AC行程碼
4、，再作基于統(tǒng)計特性的熵編碼。分兩步進行：1.首先把DC碼和AC行程碼轉換成中間符號序列。2.然后對這些符號序列賦以變長的碼字。(1).中間格式由兩個符號組成：符號1，行程，尺寸(分組)符號2，幅值(2).可變長熵變碼63個AC系數(shù)表示符號1符號2零行程長度超過15，有多個符號1塊結束EOB只有符號1（00）K0123456789-303132-63系數(shù)125-20200010-10按JPEG基本系統(tǒng)編碼給出該子塊的編碼。(1).對DC系數(shù)12，落入(-15..-8，8..15)查表4.13(P312頁)得4；查亮度DC系數(shù)表4.15(P314頁)得10
5、1而12為1100所以得到編碼1011100ZZ(0)=12例:設某亮度子塊的序列如下zz(k)(2).對AC系數(shù)ZZ(1)=5，落入(-7…-4,4…7)查表4.13(P312頁)得3；因為與ZZ(0)間無0個數(shù),所以NNNN=0用0/3查亮度AC系數(shù)表4.17(P315頁)得100而ZZ(1)=5為101所以得到編碼100101ZZ(1)=5(3).對AC系數(shù)ZZ(2)=-2，落入(-3…-2,2…-2)查表4.13(P312頁)得2；因為與ZZ(2)間無0個數(shù),所以NNNN=0用0/2查亮度AC系數(shù)表4.17(P315頁)得01而ZZ(2)=-2
6、為01所以得到編碼0101ZZ(2)=-2(4).對AC系數(shù)ZZ(3)=0ZZ(4)=2中間有一個0ZZ(4)=2查表4.13(P312頁)得2；因為與ZZ(3)間有1個0,所以NNNN=1用1/2查亮度AC系數(shù)表4.17(P315頁)得11011而ZZ(4)=2為10所以得到ZZ(3)-ZZ(4)編碼1101110(5).對AC系數(shù)ZZ(5)-ZZ(7)=0ZZ(8)=1中間有3個0ZZ(8)=1查表4.13(P312頁)得1；因為與ZZ(5)間有3個0,所以NNNN=3用3/1查亮度AC系數(shù)表4.17(P315頁)得111010而ZZ(8)=1為1
7、所以得到ZZ(5)-ZZ(8)編碼1110101(6).ZZ(9)-ZZ(30)=0ZZ(31)=-10的個數(shù)：30-9+1=22>15所以先編一個F/0ZRL查表4.17得到編碼1111111100122-16=6個零6/1?1111011-1?0編碼11110110(7).ZZ(32)-ZZ(63)=0用EOB結束（查表4.17），0/0?1010符號2的編碼規(guī)則:正數(shù)負數(shù)例:正數(shù)符號2負數(shù)符號24100-40115101-50106110-60017111-7000符號2結論:1.零不需編碼。2.正數(shù)編碼為原碼,且高位為“1”(碼長為最高位為1)
8、。3.負數(shù)為該數(shù)絕對值的反碼,且高位為“0”(碼長同其絕對值碼長一致)。在由程序實現(xiàn)時,負數(shù)的
