JPEG的壓縮都有哪些步驟?

JPEG由于可以提供有損壓縮，因此壓縮比可以達到其他傳統壓縮算法無法比擬的程度。其壓縮模式有以下幾種：順序式編碼(SequentialEncoding)，遞增式編碼(ProgressiveEncoding)，無失真編碼(LosslessEncoding)和階梯式編碼(HierarchicalEncoding)。JPEG的壓縮，分為四個步驟：

(1)顏色轉換：由于JPEG只支持YUV顏色模式，而不支持RGB顏色模式，所以在將彩色圖像進行壓縮之前，必須先對顏色模式進據轉換。轉換完成之后還需要進行數據采樣。一般采用的采樣比例是2：1：1或4：2：2。由于在執行了此項工作之后，每兩行數據只保留一行，因此，采樣后圖像數據量將壓縮為原來的一半。

(2)DCT變換：DCT(DiscreteConsineTransform)是將圖像信號在頻率域上進行變換，分離出高頻和低頻信息的處理過程。然后再對圖像的高頻部分(即圖像細節)進行壓縮，以達到壓縮圖像數據的目的。首先將圖像劃分為多個8*8的矩陣。然后對每一個矩陣作DCT變換(變換公式此略)。變換后得到一個頻率系數矩陣，其中的頻率系數都是浮點數。

(3)量化：由于在后面編碼過程中使用的碼本都是整數，因此需要對變換后的頻率系數進行量化，將之轉換為整數。由于進行數據量化后，矩陣中的數據都是近似值，和原始圖像數據之間有了差異，這一差異是造成圖像壓縮后失真的主要原因。

(4)編碼：編碼采用兩種機制：一是0值的行程長度編碼;二是熵編碼(EntropyCoding)。在JPEG中，采用曲徊序列，即以矩陣對角線的法線方向作“之”字排列矩陣中的元素。這樣做的優點是使得靠近矩陣左上角、值比較大的元素排列在行程的前面，而行程的后面所排列的矩陣元素基本上為0值。行程長度編碼是非常簡單和常用的編碼方式，在此不再贅述。編碼實際上是一種基于統計特性的編碼方法。在JPEG中允許采用HUFFMAN編碼或者算術編碼。

JPEG格式分為幾類?

JPEG格式可以分為標準JPEG、漸進式JPEG和JPEG2000三種格式。

標準JPEG:該類型的圖片文件，在網絡上應用較多，只有圖片完全被加載和讀取完畢之后，才能看到圖片的全貌;它是一種很靈活的圖片壓縮方式，用戶可以在壓縮比和圖片品質之間進行權衡。不過，通常來講，其壓縮比在10:1到40:1之間，壓縮比越大，品質就越差，壓縮比越小，品質就越好。JPEG格式壓縮的主要是高頻信息，對色彩的信息保留較好，適合應用于互聯網，可減少圖像的傳輸時間，可以支持24bit真彩色，也普遍應用于需要連續色調的圖像。

漸進式JPEG：該類型的圖片是對標準JPEG格式的改進，當在網頁上下載漸進式JPEG圖片時，首先呈現圖片的大概外貌，然后再逐漸呈現具體的細節部分，因而被稱之為漸進式JPEG。

JPEG2002：一種全新的圖片壓縮發，壓縮品質更好，并且改善了無線傳輸時，因信號不穩定而造成的馬賽克及位置錯亂等問題。另外，作為JPEG的升級版，JPEG2000的壓縮率比標準JPEG高約30%，同時支持有損壓縮和無損壓縮。它還支持漸進式傳輸，即，先傳輸圖片的粗略輪廓，然后，逐步傳輸細節數據，使得圖片由模糊到清晰逐步顯示。此外，JPEG2000還支持感興趣區域，也就是說，可以指定圖片上感興趣區域的壓縮質量，還可以選擇指定的部分先進行解壓。

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