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《JPEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼算法及其實(shí)現(xiàn)技術(shù).ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、4.6.2JPEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼算法及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)JPEG標(biāo)準(zhǔn)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(yù)測(cè)編碼DPCM的無(wú)失真壓縮算法。一.無(wú)失真的預(yù)測(cè)編碼無(wú)失真編碼器原圖象數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)器熵編碼器壓縮圖象數(shù)據(jù)表說(shuō)明(1).預(yù)測(cè)器x是預(yù)測(cè)值x是該點(diǎn)的實(shí)際值cbax^預(yù)測(cè)方法選擇位預(yù)測(cè)0非預(yù)測(cè)1a2b3c4A+B-C5A+((B-C)/2)6B+((A-C)/2)7A+B/21、2、3是一維預(yù)測(cè)4、5、6、7是二維預(yù)測(cè)2：1的壓縮(2).熵編碼器x-x差值進(jìn)行無(wú)失真的熵編碼或算術(shù)編碼壓縮比可達(dá)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(qiáng)系統(tǒng)ExtendedSystemProgressive方式 自適應(yīng)算法編碼框圖如下:DCT變換量化器壓縮圖象數(shù)據(jù)表說(shuō)明表說(shuō)明原圖象數(shù)據(jù)熵編碼器8*8塊這兩個(gè)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(fù)圖象數(shù)據(jù)表說(shuō)明表說(shuō)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(wú)符號(hào)的整數(shù)（0，2-1）變成有符號(hào)的整數(shù)（-2，2-1）。輸入時(shí)要變成有符號(hào)的數(shù)，輸出時(shí)要變回
3、來(lái)。(-2,2-1)變成(0,2-1)pP-1P-1P-1P-1p8*8FDCT和IDCT表達(dá)式如下:量化均衡量化器其量化間隔是等長(zhǎng)的非均衡量化器其量化間隔是不等長(zhǎng)的自適應(yīng)量化器其量化間隔是隨傳送數(shù)據(jù)而變?yōu)榱诉_(dá)到壓縮的目的，對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行量化處理，JPEG利用線性均勻量化器,多到一的映射產(chǎn)生誤差。F(u,v)=IntegerRound(F(u,v)/Q(u,v))Q(u,v)是量化器步長(zhǎng)，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(duì)于DC和AC行程碼
4、，再作基于統(tǒng)計(jì)特性的熵編碼。分兩步進(jìn)行：1.首先把DC碼和AC行程碼轉(zhuǎn)換成中間符號(hào)序列。2.然后對(duì)這些符號(hào)序列賦以變長(zhǎng)的碼字。(1).中間格式由兩個(gè)符號(hào)組成：符號(hào)1，行程，尺寸(分組)符號(hào)2，幅值(2).可變長(zhǎng)熵變碼63個(gè)AC系數(shù)表示符號(hào)1符號(hào)2零行程長(zhǎng)度超過(guò)15，有多個(gè)符號(hào)1塊結(jié)束EOB只有符號(hào)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(duì)DC系數(shù)12，落入(-15..-8，8..15)查表4.13(P312頁(yè))得4；查亮度DC系數(shù)表4.15(P314頁(yè))得10
5、1而12為1100所以得到編碼1011100ZZ(0)=12例:設(shè)某亮度子塊的序列如下zz(k)(2).對(duì)AC系數(shù)ZZ(1)=5，落入(-7…-4,4…7)查表4.13(P312頁(yè))得3；因?yàn)榕cZZ(0)間無(wú)0個(gè)數(shù),所以NNNN=0用0/3查亮度AC系數(shù)表4.17(P315頁(yè))得100而ZZ(1)=5為101所以得到編碼100101ZZ(1)=5(3).對(duì)AC系數(shù)ZZ(2)=-2，落入(-3…-2,2…-2)查表4.13(P312頁(yè))得2；因?yàn)榕cZZ(2)間無(wú)0個(gè)數(shù),所以NNNN=0用0/2查亮度AC系數(shù)表4.17(P315頁(yè))得01而ZZ(2)=-2
6、為01所以得到編碼0101ZZ(2)=-2(4).對(duì)AC系數(shù)ZZ(3)=0ZZ(4)=2中間有一個(gè)0ZZ(4)=2查表4.13(P312頁(yè))得2；因?yàn)榕cZZ(3)間有1個(gè)0,所以NNNN=1用1/2查亮度AC系數(shù)表4.17(P315頁(yè))得11011而ZZ(4)=2為10所以得到ZZ(3)-ZZ(4)編碼1101110(5).對(duì)AC系數(shù)ZZ(5)-ZZ(7)=0ZZ(8)=1中間有3個(gè)0ZZ(8)=1查表4.13(P312頁(yè))得1；因?yàn)榕cZZ(5)間有3個(gè)0,所以NNNN=3用3/1查亮度AC系數(shù)表4.17(P315頁(yè))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(gè)數(shù)：30-9+1=22>15所以先編一個(gè)F/0ZRL查表4.17得到編碼1111111100122-16=6個(gè)零6/1?1111011-1?0編碼11110110(7).ZZ(32)-ZZ(63)=0用EOB結(jié)束（查表4.17），0/0?1010符號(hào)2的編碼規(guī)則:正數(shù)負(fù)數(shù)例:正數(shù)符號(hào)2負(fù)數(shù)符號(hào)24100-40115101-50106110-60017111-7000符號(hào)2結(jié)論:1.零不需編碼。2.正數(shù)編碼為原碼,且高位為“1”(碼長(zhǎng)為最高位為1)
8、。3.負(fù)數(shù)為該數(shù)絕對(duì)值的反碼,且高位為“0”(碼長(zhǎng)同其絕對(duì)值碼長(zhǎng)一致)。在由程序?qū)崿F(xiàn)時(shí),負(fù)數(shù)的
