jpeg格式规范

jpeg格式规范 篇一:JPEG编码与解码的设计与实现 毕 业 论 文 JPEG编码与解码的设计与实现 摘要 多媒体技术正在迅速发展，应用领域在不断的拓广。如今在Internet上，传统基于字符界面的应用逐渐被能够浏览图像信息的WWW(World Wide Web)方式所取代。WWW尽管漂亮，但是也带来了一个问题:图像信息的数据量过大，本来就已经非常紧张的网络带宽变得更加不堪重负。压缩技术就变得更加至关重要。 压缩的理论基础是信息论。从信息论的角度来看，压缩就是去掉信息中的冗余，即保留不确定的信息，去掉确定的信息(可推知的)，也就是用一种更接近信息本质的描述来代替原有冗余的描述。图像压缩一般通过改变图像的表示方式来达到，因此压缩和编码是分不开的。 本文的实际意义是利用开发工具VC，，6.0开发一个用来进行图像转换的软件。该软件利用离散余弦变换、熵编码、Huffman编码等图像压缩技术可以把bmp图像转换成jpeg 1 图像，即进行图像的压缩。转换后的图像与原图像相比，效 果几乎一样，可大小却缩小了很多。所以该软件达到了预期 的目的和效果。 关键字:离散余弦变换，熵编码，Huffman编码，bmp， jpeg 目 录 摘要 ..................................................................... 2 1. 绪 言 ................................................................. 2 1.1. 图像压缩的意义 .......................................................... 2 1.2. JPEG的发展历史 ......................................................... 2 2. 压缩技术理论及原理算法介 绍 ............................................... 4 2.1. Jpeg压缩标准 ........................................................... 4 2.2. Jpeg模型与算法 ................................... .................. 6 2.3. 离散余弦变换 ............................................................ 7 2.4. 熵编码 ................................................................. 13 2.4.1. 熵 .................................................................. 13 2.4.2. 熵编码原理 .......................................................... 14 2.5. Huffman编码 ........................................................... 19 2.6. Jpeg文件的格式 ........................................................ 22 2.6.1. 色度空间 ............................................................ 22 2 2.6.2. JPEG文件格式 ....................................................... 23 2.7. Bmp文件格式 ........................................................... 28 3. 开发工具及开发平台简介 .................................................. 36 3.1. 理解VC工程 ............................................................ 36 3.2. DLL的介绍 ............................................................. 37 3.2.1. 静态链接和动态链接 .................................................. 37 3.2.2. 调用约定 ............................................................ 37 3.2.3. DLL的封装方法 ...................................................... 38 4. JPEG编解码的VC实现 .................................................... 39 4.1. 实现JPEG压缩编解码的CJpeg 类 .......................................... 39 4.2. JPEG压缩编解码程序的实 现 .............................................. 46 4.3. 封装方便BMP转换成JPEG的API函 数 ...................................... 52 致 谢 ................................................................... 53 附 录 ...................................................................... 54 参 考 文 献 ................................................................ 57 1. 绪 言 3 1.1. 图像压缩的意义 由于图像和视频本身的数据量非常大，给存储和传输带来了很多不便，所以图像压缩和视频压缩得到了非常广泛的应用。比如数码相机、USB摄像头、可视电话、视频点播、视频会议系统、数字监控系统等等，都使用到了图像或视频的压缩技术。随着微电子技术和计算机技术日新月异的发展，数字技术在各个领域得到广泛应用，在此基础上网络技术孕育而生。网络的出现使我们进入了全球一体化的信息时代。网络中传递的语音、图形、图像、数据等多种媒体的传输、处理、存储、检索技术成为网络技术的重要组成部分，而压缩编码是网络技术中基础性技术。 1.2. JPEG的发展历史 JPEG 全名为 Joint Photographic Experts Group，它是一个在国际标准组织(ISO)下从事静态图像压缩标准制定的委员会。JPEG是1992年CCITT正式通过的连续色调静止图象压缩标准。JPEG可以进行无损压缩，也可以进行有损压缩。最常见的就是有损压缩的方法，即JPEG标准中的Baseline，其压缩过程可分为颜色模式转换及采样、DCT变换、量化、编码几部分。它制定出了第一套国标静态图像压缩标准:ISO 10918-1 就是我们俗称的 JPEG 了。由于JPEG优良的品质，使得它在短短的几年内就获得极大的成功，目前网站上百分之八十的图像都是采用JPEG的压缩标 4 准。JPEG使用了有损压缩格式，这就使它成为迅速显示图像并保存较好分辨率的理想格式。也正是由于JPEG格式可以对扫描或自然图像进行大幅度的压缩，利于储存或通过调制解调器进行传送，所以在Internet上得到了广泛的应用。 JPEG格式有一个特殊的变种，名为 “Progressive JPEG”。在创建Progressive JPEG 文件肘，数据是这样安排的:在装入图像时，开始只显示一个模糊的图像，随着数据的装入，图像逐步变得清晰。 JPEG格式的主要不足之处也正是它的最大优点。也就是说，有损压缩算法将JPEG只局限于显示格式，而且每次保存JPEG格式的图像时都会丢失一些数据。因此，通常只在创作的最后阶段以JPEG格式保存一次图像即可。 然而，随著多媒体应用领域的激增，传统JPEG压缩技术已无法满足人们对多媒体图像资料的要求。因此，更高压缩率以及更多新功能的新一代静态图像压缩技术 JPEG 2000 就诞生了。JPEG 2000 正式名称为 “ISO 15444” ，同样是由JPEG 组织负责制定。自1997年三月开始筹划，但这几年间，在算法选取问题上耽误了不少时间，人们普遍预计要到2000年十二月JPEG2000才能制定完成，但在3 月的东京的一个会议上，可 能是由于数字照相机厂商们施加压力，规定基本编码系统的最终草案提前出台，终于不用改名为 JPEG2001 了。 5 [1] JPEG2000的原理: JPEG 2000 与传统 JPEG 最大的不同，在于它放弃了 JPEG 所采用的以离散馀弦转换(Discrete Cosine Transform) 为主的区块编码方式，而改采以小波转换(Wavelet transform) 为主的多解析编码方式。小波转换的主要目的是要将图像的频率成分抽取出来。 JPEG2000的优点: 1、JPEG2000 作为JPEG升级版，高压缩(低码率)是其目标，其压缩率比 JPEG 高约 30% 左右。 2、JPEG2000 同时支持有损和无损压缩，而 JPEG 只能支持有损压缩。因此它适合保存重要图片。 3、JPEG2000 能实现渐进传输，这是JPEG2000的一个极其重要的特征。这也就是我们对 GIF 格式图像常说的“渐现”特性。它先传输图像的轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图像质量，让图像由朦胧到清晰显示，而不必是像现在的 JPEG 一样，由上到下慢慢显示。 4、JPEG2000 支持所谓的“感兴趣区域”特性，你可以任意指定图像上你感兴趣区域的压缩质量，还可以选择指定的部份先解压缩。这样我们就可以很方便的突出重点了。 JPEG2000的应用: JPEG 2000的应用领域可概略分成两部分，一为传统JPEG的市场，像打印机，扫描仪，数码相机等，一为新兴 6 应用领域，像网网络传输，无线通讯，医疗图像等。目前对 JPEG 2000 热情最大的是那些数字照相机厂商。JPEG 2000和JPEG 相比优势明显，且向下兼容，取代传统的JPEG格式指日可待。 JPEG 2000是正在制定的静止图像压缩的新国际标准。由于其功能强大，效率卓越，受到计算机界人士的广泛关注。 篇二:“jpeg”和“jpg”两种格式的图片真的是一样吗 “jpeg”和“jpg”两种格式的图片真的是 一样吗 贵州省仁怀市共和 周万权 只要经常对图片进行编辑并运用的人都知道:“jpeg”和“jpg”两种格式的图片是一样的。前者是Joint Photographic Expert Group的标准缩写，而后者“jpg”又是前者“jpeg”的缩写。生活中两种格式的图片随时可见。不过，在运用图片编辑或播放时，也会出现一些偶然，只支持jpeg格式的图片而不支持jpg格式的，或者只支持jpg格式的图片而不支持jpeg格式的都有可能，下面谈谈我的运用中出现的问题。 今天，我把手机刚接收到的彩信中的小孩子照片(照片是jpeg格式的)下载下来，然后通过数据线连接电脑，再拷贝到U盘，将U盘插入我的液晶互联网电视(注:电视机支持图片和各种格式视频的播放)，使用电视机的“多媒体”功能播放，准备和家人一起分享，谁知，“奇迹”发生了。“ 找 7 不到支持的格式。”这真是“大姑娘上轿——还是第一次遇到。”于是，我试图找找原因，非得在电视机上播放不可(因为我是一位喜欢钻研的人，特别是电脑方面的知识)。我尝试了以下几种方法: 一、 我将这些“jpeg”格式的图片复制到中，另存为“*.htm，*html)”，然后打开新生成文件夹“Doc1.files”下的“jpg”格式的图片，在电视机上能正常播放了。 二、 我又将这些图片的后缀名(即扩展名)“jpeg”直接改写为“jpg”，拷入电视机中，同样能正常播放。 三、 我用格式工厂软件把这些“jpeg”格式的图片转化为格式为“jpg”的，理所当然在电视机上能正常播放，可是文件却变小了一些。 后来我电话联系了彩信的发送者，了解到她的照片是通过华为手机拍摄的，这说明华为手机的照相机默认照片格式是为“jpeg”格式。而三星手机的照相机设备默认的照片格式是“jpg”格式;苹果手机的照相机默认的相片格式是“jpeg”;而PC机默认的图片格式又是“jpg”。联想笔记本电脑的相机设备默认的也是“jpg”格式的。可见，不同品牌的手机或设备，其照片的默认格式是不同的。 由此可见:“jpeg”与“jpg”两种格式的图片表面上是一样的，它们之间还是存在着质的区别。 篇三:几种图片格式(压缩标准)介绍:BMP、JPEG、 8 JPEG2000、TIFF 几种图片格式(压缩标准)介绍:bmp、jpeg、jpeg2000、tiff 2009年03月06日星期五 12:33 位图格式(BMP)是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BblP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。 由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。 典型的BMP图像文件由三部分组成:位图文件头数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息;位图信息数据结构，它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息。 JPEG是Joint Photographic Experts Group(联合图像专家组)的缩写，文件后辍名为(jpg或(jpeg，是最常用的图像文件格式，由一个软件开发联合会组织制定，是一种有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的储存空间，图像中重复或不重要的资料会被丢失，因此容易造成图像数据的损伤。 9 尤其是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后恢复的图像质量明显降低，如果追求高品质图像，不宜采用过高压缩比例。但是JPEG压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像数据，在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。而且 JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别，压缩比率通常在10:1到40:1之间，压缩比越大，品质就越低;相反地，压缩比越小，品质就越好。比如可以把1(37Mb的BMP位图文件压缩至20(3KB。当然也可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点。JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，适合应用于互联网，可减少图像的传输时间，可以支持24bit真彩色，也普遍应用于需要连续色调的图像。 JPEG格式是目前网络上最流行的图像格式，是可以把文件压缩到最小的格式，在 Photoshop软件中以JPEG格式储存时，提供11级压缩级别，以0—10级表示。其中0级压缩比最高，图像品质最差。即使采用细节几乎无损的10 级质量保存时，压缩比也可达 5:1。以BMP格式保存时得到4(28MB图像文件，在采用JPG格式保存时，其文件仅为178KB，压缩比达到24:1。经过多次比较，采用第8级压缩为存储空间与图像质量兼得的最佳比例。 10 JPEG格式的应用非常广泛，特别是在网络和光盘读物上，都能找到它的身影。目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式，因为JPEG格式的文件尺寸较小，下载速度快。 JPEG2000作为JPEG的升级版，其压缩率比JPEG高约30,左右，同时支持有损和无损压缩。JPEG2000格式有一个极其重要的特征在于它能实现渐进传输，即先传输图像的轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图像质量，让图像由朦胧到清晰显示。此外，JPEG2000还支持所谓的感兴趣区域 特性，可以任意指定影像上感兴趣区域的压缩质量，还可以选择指定的部分先解压缩。 11