JPEG原理详细实例分析

JP EG 原理详细实例分析 作为一个基本的图像压缩方式，JPEG 已经得到了广泛的运用，但 JPEG 相关的基本原理，却经常被忽视，或解释得很不确切。 这里我们详细讨论一下 JPEG 的编码原理，并结合实例来给出一个更加感性的认识。JPEG 编码的详细过程有着诸多的信息可以给我们巨大的启发，我们在这里讨论的就是要对这些信息做一个具体细致的分析，通过我们的讨论，大家会对 JPEG 编码过程中出现的内容有一个确切的了解，并且能了解到这些内容的来龙去脉。 一、系统架构 本文以一个实际的产品为例，来说明 JPEG 在其中的应用。 本系统为一个嵌入式 Linux 网络播放器，主要的功能为播放家庭网络中的多媒体文件，在家庭客厅等环境中有着大量的应用，它可以给用户提供更方便快捷的媒体文件的播放方式，并能充分利 用家庭音响系统的巨大功能，而非 PC 环境下有限的外部设备，大大改善了媒体文件的播放体验。 系统主要的功能包括： 本系统架构如下图： 本系统是基于嵌入式 Linux 的一个应用，使用的是 ucLinux 2.4.22，并使用了 microwindows 作为 GUI 界面，底层使用了 Linux kernel 的 FrameBuffer 作为显示输出。 此系统在两个方面使用到了 JPEG 库： 1、 UI 的显示，即各种人机交互界面，考虑到用户体验，所以大量使用了贴图来美化 UI 2、 JPEG 图片文件的全屏播放，包括用户手中的各种照片等 二、JPEG 概述 JPEG 是 Joint Photographic Experts Group 的缩写，即 ISO 和 IEC 联合图像专家组，负责静态图像压缩标准的制定，这个专家组开发的算法就被称为 JPEG 算法，并且已经成为了大家通用的标准，即 JPEG 标准。 JPEG 压缩是有损压缩，但这个损失的部分是人的视觉不容易察觉到的部分，它充分利用了人眼对计算机色彩中的高频信息部分不敏感的特点，来大大节省了需要处理的数 据信息。 人眼对构成图像的不同频率成分具有不同的敏感度，这个是由人眼的视觉生理特性所决定的。如人的眼睛含有对亮度敏感的柱状细胞 1.8亿 个，含有对色彩敏感的椎状细胞 0.08亿个，由于柱状细胞的数量远大于椎状细胞，所以眼睛对亮度的敏感程度要大于对色彩的敏感程度。 总体来说，一个原始图像信息，要对其进行 JPEG 编码，过程分两大步： 1、 去除视觉上的多余信息，即空间冗余度 2、 去除数据本身的多余信息，即结构（静态）冗余度 1、去除视觉上的多余信息 当你拿到一个原始未经处理的...