JPEG压缩算法的Python实现 -- 2 JPEG介绍

 JPEG( Joint Photographic Experts Group)即联合图像专家组,首先这是一个组织,即ISO 和 IEC 联合图像专家组,成立于1986年,负责静态图像压缩标准的制定,该组织在1992年创造了一个静态图像压缩标准,即JPEG标准,同时,使用JPEG标准的图像成为JPEG图像,文件后缀名为.jpg.jpeg,是最常用的图像文件格式。然后,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,同时具有较高的压缩率,来大大节省了需要处理的数据信息。JPEG在图像中的地位跟MP3在音频中的地位一样,都是元老级的人物。

JPEG是一种很灵活的格式,具有调节图像质量的功能,它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101401,压缩比越大,图像品质就越低;相反地,压缩比越小,图像品质就越高。同一幅图像,用JPEG格式存储的文件是其他类型文件的1/10~1/20,通常只有几十KB,质量损失较小,基本无法看出。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;它可减少图像的传输时间,支持24位真彩色;也普遍应用于需要连续色调的图像中。

标准的JPEG有两个兄弟,一个是在自身的基础上进行的改进,叫做渐进式JPEG;此类型在网页下载时,先呈现出图像的粗略外观后,再慢慢地呈现出完整的清晰的内容。而另一个虽然名字上相似,但确实另一种完全不同的 方法,JPEG2000,它是新一代的影像压缩法,压缩品质更高,并可改善在无线传输时,常因信号不稳造成马赛克现象及位置错乱的情况,改善传输的品质。

JPEG的性能,用质量与比特率之比来衡量,是相当优越的。它的优点是:

  • 它支持极高的压缩率,因此JPEG图像的下载速度大大加快。
  • 它能够轻松地处理16.8M颜色,可以很好地再现全彩色的图像。
  • 在对图像的压缩处理过程中,该图像格式可以允许自由地在最小文件尺寸(最低图像质量)和最大文件尺寸(最高图像质量)之间选择。
  • 该格式的文件尺寸相对较小,下载速度快,有利于在带宽并不“富裕”的情况下传输。

JPEG的缺点是:

  • 并非所有的浏览器都支持将各种JPEG图像插入网页。
  • 压缩时,可能使图像的质量受到损失,因此不适宜用该格式来显示高清晰度的图像。

JPEG的复杂度之低和使用时间之长,给人以深刻的印象

JPEG压缩的具体步骤简介如下:

JPEG压缩算法的Python实现 -- 2 JPEG介绍_第1张图片

1、Color Model Conversion (色彩模型)

2、DCT (Discrete Cosine Transform 离散余弦变换)

3、数据量化

4、重排列 DCT 结果

5、基于差分脉冲编码调制的DC编码

6、RLE编码

7、范式Huffman编码

8、JPEG压缩过程总结

接下来,将详细介绍每一步的操作,并使用Python进行实现。

 

你可能感兴趣的:(图像压缩,python)