Image Compression - JPEG

JPEG概述

Joint Photographic Expert Group在1992年被评为国际标準适用于彩色与灰阶图片

动机

The compression ratio of lossless methods (无损压缩演算法)JPEG使用变换编码:大部分图像内容在图像转换中是相对较慢的与较低频率的空间频率分量损失相比，人类更容易接受高频率的损失

JPEG Overview

编码过程:DCT(Discrete Cosine Transformation) → 离散余弦变换DPCM(Differential Pulse Code Modulation) → 差分预测编码调製 → DCZigzag Scanning → 曲折扫描RLE(Run-Length Encoding) → ACEntropy Coding → 熵编码

Discrete Cosine Transform (DCT)

离散余弦变换 (DCT)：

逆离散余弦变换 (IDCT)：

Quantization

量化的误差是有损压缩的主要来源均衡量化每个F[u,v]都同除以常数N非均衡量化使用量化表最终在将量化表存于table之中

Zig-zag Scan

DPCM on DC component

直流分量大且变化多端，但通常接近先前值

RLE on AC components

保留跳过和值，其中跳过是零的数量，值是下一个非零分量

Entropy Coding

使用Huffman TablesHuffman Tables是可以自行定义的