算术编码解码后如何将图像显示出来

imshow(uint8(Mat);%Mat即解码后的图像数据

不过我试过你的代码，好像中间结果：

算术编码范围下限为10000000

算术编码范围上限为10000000

本来就不对吧

JPEG2000图像压缩标准及其关键算法

周唐宁晓军徐威浦

（人工智能与机器人研究所西安西安交通大学，710049，中国）

：JPEG2000图像压缩应用，以适应不断发展，出现了一个新的静止图像压缩标准。 JPEG2000图像编码系统实施过程中，基本算法和关键技术进行了描述，这一新标准的特点和应用，并分析了其性能。 

关键词：JPEG2000图像压缩;离散小波变换;速率控制;地区的利益

1引言

快速增长的多媒体应用领域的不断发展，网络，传统的JPEG压缩技术已无法满足人民的数字化多媒体图像数据的要求，功能更强大，效率较为显着的静止图像压缩标准中提到的发展议程，这是JPEG2000 。 

JPEG（联合图像专家组）标准ISO 10918-1（JPEG）静止图像压缩标准，国际标准化组织（ISO）委员会的领导下制定的第一套国际流行的静态图像压缩设立的该委员会的。由于JPEG优良的品质，使他在短短几年内取得巨大成功，被广泛应用于领域的互联网和数码相机，80％的图像在网站上使用的JPEG压缩标准。然而，目前的JPEG静止图像压缩标准，有一个良好的率失真性能的中端和高比特率，但低比特率的范围内，会出现明显的块效应，其质量已达到不可接受的。 JPEG无法提供在一个单一的流有损和无损压缩，图像压缩，不能支持超过64×64 K与此同时，尽管目前的JPEG标准的规定重新开始的间隔，但图像质量时，遇到位错误将受到严重损坏。 

要解决这些问题，1997年3月以来，JPEG图像压缩标准委员会开始开发的新一代图像压缩标准，以解决上述问题。 2000年3月的东京会议上，新一代的编码压缩标准JPEG2000图像压缩编码算法来决定颜色的静态图像。 

JPEG2000系统分为以下七个部分：

①JPEG2000图像编码系统;

②扩展（①添加更多的功能和复杂性的核心定义）; />③运动JPEG2000;在

④一致性;在

⑤参考软件（目前包含Java和C）;

⑥复合图像文件格式（文档扫描和传真应用程序）;

⑦①最小支持度（技术报告）。 在

①充分认可的ISO标准定义的核心压缩技术，以最小的文件格式，②⑥定义的压缩文件格式的扩展。其中，①已经敲定，其余的仍在进行过程。 JPEG2000标准的第1部分本文讨论的基础上。

2 JPEG2000系统的特点

JPEG2000其独特的优势来弥补目前的JPEG标准的不足之处。甲离散小波变换算法，图像可以被转换成一系列模块，可以更有效地存储像素的子频带，因此，JPEG2000格式的图像压缩比可以增加10％至30％，JPEG压缩的基础上的图像显示更加细腻流畅。换句话说，在线观看使用JPEG2000压缩的图像，不仅下载速度是快了近30％，比使用JPEG格式，但质量会更好。对于当前的JPEG标准，在相同的压缩流中不能同时提供有损和无损压缩，在JPEG2000系统中，通过选择参数，它是可能的有损和无损压缩的图像，并能满足高图像质量的要求医学图像处理，图像库的需要。 JPEG图像下载网络上的“块”传输，只能是渐进式显示，而JPEG2000图像格式的支持渐进传输（渐进式传输），可让影像所需的分辨率重建或像素精度所需的图像传输控制，所需的图像分辨率质量要求终止解码，而不是接受整个图像的压缩码流。 JPEG2000采用小波技术，使用其本地的杰出的特性，可以是随机的，以获得一定的图像的感兴趣区域（ROI）的非解压缩，压缩后的图像数据传输，过滤，和其他 *** 作的情况下的压缩码流中。 

JPEG2000图像编码与解码系统

本节介绍了JPEG2000图像编解码系统。图1示出了在编码器和解码器的框图。 

早在编码器的预处理，第一源图像处理的结果，离散小波变换，小波系数。然后，对小波系数进行量化和熵编码，标准的输出流（比特流）的最终组合物。该解码器是编码器的逆过程，第一码流以进行解压缩，并进行熵解码，然后逆量化和离散小波逆变换，并进行合成处理后，的逆变换的结果，得到的重构图像数据。虽然JPEG2000编解码器是类似过程和JPEG，但为的两个特定的实施方案的每一个步骤中，有一个非常大的差异。的编码处理的一般步骤如下：

（1）将多个颜色分量组成的图像分解成由单一颜色成分的图像。组件之间存在一定的相关性，可以减少数据冗余组件之间的转换通过分解，以提高压缩效率;

矩形板（2）成分的图像被分解成均匀的尺寸 - 图像片剂。的图像片材是变换和编解码器的基本单元;

（3）每一个图像薄片小波变换进行。图像多级系数。这些不同的级数系数的不同分辨率的图像，可重构图像;

（4）的多级分解的结果组成的多个子带的小波系数。他们说，的频率特性的图像的局部区域中的薄膜（而不是整个图像）;

（5）子频带上的系数量化，和组成的代码块的矩形阵列;

（6）中的系数的位平面在一个码块（即在一个代码块具有相同的权重，这些位的整系数）熵编码;

（7）相对于背景的图像区域，可以是更高质量的编码区的利益;

（8）通过增加比特列掩码的抗干扰;

（9）在每个码流的报头结构的前面，他介绍了这些属性的源图像，各种情况下的分解和编码风格。磁头结构可以用于定位，提取，解码和重构的图像，所得到的图像可以有期望的分辨率时，重现性精度，感兴趣的区域，或其它特性。 

编码处理被划分成以下过程：预处理，核心处理和比特流组织。预处理部分包括的图像切片，dc电平位移（DC）和分量变换。核心处理部分由离散小波变换，量化和熵编码。机构代码块，其中包括分区，组织层和数据包的比特流的一部分。 

31预处理

（1）的图像切片

切片是指与源图像的矩形块 - 图像切片，不相互重叠，每个图像被划分成作为一个独立的图像编码表。编码所有的 *** 作都进行了形象片。形象片的基本单位转换和编解码器。图象切片降低存储空间的要求，和他们的重建是独立进行的，所以可用于解码的特定区域？而不是整个图像的图像。当然，图象切片将影响图像质量。小块的图像失真大于大的图像切片。引起的图像失真的图像切片图像在低比特率将更加严重。

（2）DC电平转换

DC电平移位，应进行离散小波变换的图像的每个片。当解码时，它可以正确地恢复从符号值与？重建的无符号的样值。该DC电平移位是唯一的无符号的图像切片的像素组成。电平移位不影响图像质量。在解码器中，离散小波逆变换，扭转的重构图像的DC电平移位。 

（3）成分变换

和JPEG2000支持多分量图像。不同的组件并不需要有相同的位深度，也不需要是无符号数。可收回的系统（无损），唯一的要求是必须遵循由相应的输入分量图像一致的比特深度，每个输出分量图像的位深度。 

32核心处理

（1）小波变换

不同于传统的离散余弦变换，小波变换具有多分辨率分析的特点，反映信号局部特征的信号。通过离散小波变换，小波系数的图像，和分解的一系列视情况可以是图像切片。小波系数的图像由几个子带系数图像。这些子带系数的图像切片的水平和垂直方向的空间频率特性的图像描述的。不同子频带的小波系数反映了不同的空间分辨率的图像片材的特性。通过多级小波分解，小波系数的两个高频信息的本地区域的？？的图像的膜（如图像的边缘），所述的膜的低频信息的图像（如图像的背景）。因此，即使在低比特法的情况下，我们可以保持的更详细的图像（如边缘）。另外，根据分解的系数所表示的分辨率的图像在水平和垂直方向仅由小波系数表示的图像的上半部分。因此，由解码的图像的不同级别的系数，它是能够得到具有不同的空间分辨率（或清晰，或模糊）的图像。 

小波变换的JPEG2000标准的，因为这方面的优势已通过。在该编码系统中，为每个图像薄片Mallat的金字塔小波分解。经过广泛的测试，JPEG2000使用两种小波滤波器：LeGall 5/3滤波器的Daubechies 9/7滤波器。前者可用于有损或无损压缩的图像压缩，这只能用于有损压缩。 

JPEG2000标准，小波滤波器实现模式：基于卷积和升降机构的基础上。周期对称延伸，这样就可以防止图像失真的边缘上的过滤器的 *** 作，应进行的具体实现的图像的边缘。此外，为了减少所需的空间在变换的开销，标准的应用程序的基于行的小波变换技术。 

（2）量化

上的分辨率的图像，人的视觉系统需要具有一定的局限性，通过适当的量化的变换系数的精度降低的主观图像质量的前提下，而不影响，来实现图像压缩的目的。的量化的关键是设计合理的量化步长的大小，根据转换后的图像的特征，并重构的图像的质量要求和其他因素。量化 *** 作是不利的产生的量化误差。然而，除的情况下，也就是，量化步长的大小是1，和小波系数是整数，拍摄得到的通过小波变换的小波滤波器的可收回整数5/3的查询结果在这种情况下符合。 

在JPEG2000标准，对于每个子带可以具有不同的量化步长的大小。然而，在一个子带是只有一个量化步长。量化每个小波系数具有两个部分：符号和幅度。编码量化的小波系数。对于无损压缩，量化步长的大小必须是1。熵编码

图像

（3）变换，量化，在一定程度上，在空间域和频域，以减少冗余，但这些数据在统计意义上，仍然有一个相关的，其中的熵编码，以消除数据之间的统计相关性。的量化的子带系数被分成小的长方形单元 - 的码块（代码块）。

在图2中所示，使用两层的编码策略，首先使用基于上下文的算术编码器，独立嵌入的代码块，每个码块进行编码，嵌入的代码块压缩后的比特流。然后，根据率失真优化的原则盈科拓展（后压缩率失真）优化算法思想，压缩比特流的所有代码块合适的拦截，组织成一个压缩码流具有不同的质量水平层。每个层上的压缩位流，压缩后的比特数据流的所有的层与前面的可重构一定质量的图像。贡献为每个代码块中的每个层的压缩位流的层次组织的信息，必须进行编码，即在截断点的层的信息，和编码等的代码块中的位流。自使用小波变换的图像，整个图像的压缩流的可伸缩性，分辨率，并且因此，在压缩码流既可以是质量和分辨率可伸缩性。由于，在独立编码的代码块，因此可以要求，随机接入对应的代码块的压缩位流进行解码，以重建所需的图像区域。

①第一层编码算法

与传统的算术熵编码是不同的各系数反过来，JPEG2000编码系统的代码块的量化系数被组织成一个位平面数，从最显着的位平面（MSB）第一，然后由每个位平面的算术编码的子波系数中的比特。 

第一层编码可被视为两部分：生成的上下文（CF）和算术编码的编码装置（AE）。的生成的范围内，的顺序扫描的代码块中的所有位。顶部向底部扫描，在每个位平面的代码块，从左至右，从左上角的系数开始，并为每一个生成一个上下文。算术编码器的基础上，为每一个编码所生成的上下文。被转换为一个符号 - 幅度模式的

量化后的小波系数。遇到的第一个1位当从MSB到LSB的编码，所述像素被称为是显著的，否则，是不显着的。通过以下四种方式的背景下，所有位是他们的邻居：

归零码（零编码，ZC），用于在当前位平面编码的非显着的像素将成为显著;登记/>游程长度编码（游程长度编码，RLC），用于编码位于在同一列中的四个非显着性的像素，如果他们的邻里非显着性;

符号编码（符号编码，SC ）时，该位变得显着，他的符号位编码;

振幅幅度细化编码（MR）是用来编码一个显着的一点。 

每个位平面的三个编码通道，以进行编码。通道1是传播路径的重要性（意义传播通道），邻近的像素的至少有一个在该通道中的重要性，使用ZC和SC编码。信道2的幅度细化路径（幅度细化证），在该通道中所有最重要的位进行编码，使用MR。通道3是明确的通道（清理通行证），而不是在最后两个信道编码的像素，信道编码，ZC，LRC SC。进行检查，以确定它是否应该被编码在三个通道中的位平面的每一个。

上下文一起通过以下方式获得的编码信道，发送到编码的算术编码器，用于和相应的数据。在这里，使用的自适应二进制算术编码[1]，主要是考虑到计算的复杂性，并且易于实现。执行算术编码得到一个单独的嵌入的代码块，每个代码块之后，压缩后的比特流中。 

②的第二层编码算法

PCRD率失真优化算法思想[1,2]中的第二层编码算法，压缩后的比特流中的所有代码块嵌入适当的截取，分层组织，形成整个图像质量分级压缩的流。的第二层编码算法也可以被认为在两部分：速率控制和压缩位流的层次组织。通过某些编解码措施的，并获得最优质的重建图像压缩比特率的速率控制。根据需要层的分层编码参数压缩的比特流，并且每一层的编码率，估算的率失真阈值的每个层的层次组织，然后估计失真阈值的每个层的速率，按照率的代码块失真算法找到嵌入每个码块的压缩后的比特流中的层上的截止点，将码块压缩比特流打包，并存储在按照规定的格式，形成的图像压缩，将被截断流。码流的层次组织，每个层中含有一定量的质量信息，以提高图像质量的基础上，在前面层。因此，用户可以控制传输的图像根据自己的需求，实现令人满意的图像，停止传输，在一定程度上缓解目前有限的网络带宽瓶颈所造成的大量的图像数据。

33流组织

更好的应用程序的图像交换JPEG2000压缩流函数飞灰，JPEG2000提供的格式来存储的压缩位流和所需的解码参数，压缩单元，被组织以形成最终的数据流的数据流包。

JPEG2000关键技术

在本节中，说明JPEG2000中使用的关键技术。 

41离散小波变换

JPEG2000传统JPEG最大的不同是，他放弃了基于块的离散余弦变换（DCT）的JPEG编码，而不是利用小波变换（DWT ）为基础的多分辨率编码。 

余弦变换的频谱分析工具是经典之作，他考察整个时间域的时域特性，频域特性或频域的过程，平稳过程，他有很好的效果，但对非平稳过程中，有几个缺点。在JPEG中，离散余弦变换的图像压缩的8×8条，然后顺序地放置在该文件中，该算法由废弃的频率信息，来实现压缩，从而图像的压缩率就越高，频率信息将被丢弃。在极端的情况下，JPEG图像，只保留了基本信息的反射图像的外观，精细的图像细节丢失。小波变换的现代谱分析工具，他不仅考察当地的时域频域特征的过程，但还可以检查地方特色的时域频域的过程中，即使对于非平稳过程处理也很方便。图像变换可以是一系列的小波系数，这些系数可以有效地压缩和存储，此外，小波的粗糙的边缘可以是图像的更好的性能，因为他消除DCT压缩通常具有块效应。

42码率控制算法

JPEG2000码率控制方法来计算理想的截止点为流，以获得最佳的重建图像质量下给定的压缩率。速率控制的盈科拓展的率失真优化算法。的率失真优化，即给定的最大编码速率为整个压缩流，对每个码块的压缩的比特流，以确定适当的截断点，满足的条件下，使具有最小失真的重建图像。嵌入的代码块编码具有以下特征：以产生压缩后的比特流中，根据需要，也可以设置成不同的长度的比特流的一个子集，被截断;截断举办所有码块的比特流，一定质量的图像可以被重建。 

43渐进传输特性

JPEG图像上下载的网络传输“块”，它只能渐进式显示，和JPEG2000图像格式的支持渐进传输。 2渐进传输的JPEG2000渐进式渐进传输，根据该决议的传输质量。与渐进传输的质量是根据传输的图像数据的轮廓，然后逐渐传输的数据的细节，以不断提高图像的质量，根据该决议的渐进传输，低分辨率的第一次传输图像，图像的基础上提高其分辨率后的第一个图像。渐进传输的图像，使用户不必像以前那样，下载，然后才决定是否有必要，并帮助用户快速浏览和选择大量的，以有效地解决了网络传输的瓶颈问题。 

44地区的利益压缩

JPEG2000的一个极其重要的优势是ROI（感兴趣的区域，一个地区的利益）。用户可以指定任何区域？有兴趣的画面，然后指定在这些区域的压缩质量的压缩或解压缩的规定在某些领域的复苏。这是因为子的地方，完全恢复到本地波在空间域和频域的图像，并不需要所有的编码准确地保留，可以作为他的编码的相应部分有没有错误。在实际应用中，可以在使用低压缩比，以便获得更好的图像的图像中感兴趣的部分，而其它部分，在高压缩比，以节省存储空间。这将确保没有任何重要的信息会丢失，同时有效地压缩数据量，实现了真正的“互动”的压缩。 

5 JPEG2000标准的应用

随着科学和技术的发展，网络已经渗透到每个人的生活。然而，有限的网络带宽，高品质的图像，因为大量的数据，和一个伟大的在网络上的传输延迟。因此，请允许选择合适的图像分辨率，需要用户使用PC，笔记本电脑，掌上电脑或PDA通过调制解调器访问图像数据，互联网接入，浏览和传输是必要的。 

军事侦察和气象预报，卫星遥感图像通过远程无线的信道传输，传输中出现错误是不可避免的。由JPEG2000编码器的输出流的特定数据流的形式，有效地抑制该错误的能力。因此，通过无线的卫星通信信道的数据流回到地面接收站，在解码过程中的地面接收站可以使用的JPEG2000流内部的组织形式以避免错误引起的，由于传输错误解码。 

另外，安全确认，验证，和医疗领域，JPEG2000是具有广泛的应用范围。可以预见，在不久的将来，JPEG2000将被广泛的应用在以下领域：互联网，移动和便携式设备，打印，扫描（出版物的预览），数码相机，遥感，传真（包括彩色传真和互联网传真） ，医疗应用，数字图书馆和电子商务。

6结束语

JPEG2000的目的是创建一个新的图像编码系统的率失真和主观图像质量优于现有的JPEG标准压缩编码系统，可提供低比特率图像压缩，而压缩码流可以是灵活的手柄部分的渐进传输的压缩数据流，图像，诸如随机存取，景点，以及压缩的码流较强的耐受性能的区域实现，这一标准将与当前的JPEG标准兼容。 JPEG2000图像压缩标准，其优异的性能，广泛应用于数码相机，遥感，传真，医疗保健，以及电子商务等领域，将成为21世纪的主流静止图像压缩标准。

参考文献

[1] JPEG 2000图像编码ystemJPEG 2000最终委员会草案10版，2000,16（3）;

<BR / [2]陶布曼D的高性能Scable，图像压缩与EBCOTIEEE跨图像处理，1994,3（9）：572578

[3]张小蒂等。新一代静止图像压缩标准JPEG2000。电信科学，2001（5）

[4]：栗东糜。发展静止图像压缩标准JPEG2000。电视技术，2001（6）

[D DWT]汪蕤轩面向JPEG2000积体电路设计与仿真，2002年

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呵呵，希望给大家提供帮助后面的填写只是一个举例，并不是全部哦，并不带有商业色彩。

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arj 压缩文件 ARJ

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asp 这可能是你下载时下错了！！重新下载，不要重命名试试，现在的很多木马的文件名哦，

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bas Microsoft Visual Basic或者记事本

bc! bitcomet的未下载完成的文件

bik bink player;RAD Game Tools

bin daemon tool虚拟光驱

bmp 画图（Windows附件）

box Lotus Notes

c Turbo C;记事本

cab WinRAR;INSTALL SHELD;Winzip

caj,cas,caa Cajviewer

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cdr Corel DRAW;freehand

chm Windows帮助文件，可以直接打开

cls Microsoft Visual Basic

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cpp C++;记事本

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ddb Protel 99 se

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exe 一般是一应用程序，好多病毒的名，强烈要求注意，如果把别人给你一，后缀是这个，千万别打开！

eps Math无效

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inf;ini 记事本

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js 记事本;DreamWeaver

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nrg demon tools(ahead nero记录软件的镜像文件)

ods Microsoft Outlook

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out Turbo C;记事本

pcb protel 99 se

pcbdoc;pcb3d Protel Dxp

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res Microsoft Visual Studio 60

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schdot Protel Dxp

scr Windows屏幕保护，此环境下可执行文件

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tif acdsee

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tmp 暂存文件，可以删除

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ttf Open 无效

txt 记事本

uha UHARC GUI (一种多媒体压缩格式)打开方式是UHARC GUI

url Internet Explorer

v 记事本可编辑

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vcd daemon tool

vhd 记事本,Virtual PC

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vsd Visio

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wdl DynaDoc Reader v425S中文版

wmv Windows Media Player 9或更高版本

wpd Word;frontpage;Quick Viewer

xls Microsoft Excel

xml Internet Explorer;记事本

zip Winzip;WinRAR；压缩文件罢了。

给你几点思路：

1：所谓的编码解码可以约看于压缩和解压缩，无论是哪种编码方式，都不可能是对所有字串或者关键串全部通过一组运算来得到key的？首先这已经是一种，无论从运算量、时间量、空间量都不允许这样做，好比如你要求计算机计算

两位数乘两位数，这样的要求还是绝对可以完成的，但是要求几千位数同时乘几千位数，那计算机怎么乘？怎么运算？现在的cpu包括所谓4核的芯，都不可能出现能实现这个要求的指令，而答案必然是分组分部计算，不可能同时运算的。

2：结合第一点的结论，也就是你再算术编码的时候的运算公式是什么，然后你得人为的把它拆分，让字串能每读取一部分的串通过运算累加后也能得到结果。

通过这一步骤你不需要全部读完所有的字串，只需要读取一部分运算，再读部分运算，从而累加结果。

3：无论是字串还是key都是以char[]来存储的，因为能开辟的空间较大，同时也是有限的，看你的堆栈设置，当然一般来说完全够用了，你要是在运行中还出现溢出，那么请你回头考虑的你的算法和解码过程了

jpg全名应该是JPEG

JPEG 以 24 位颜色存储单个光栅图像。JPEG 是与平台无关的格式，支持最高级别的压缩，不过，这种压缩是有损耗的。渐近式 JPEG 文件支持交错。

可以提高或降低 JPEG 文件压缩的级别。但是，文件大小是以图像质量为代价的。压缩比率可以高达 100:1。（JPEG 格式可在 10:1 到 20:1 的比率下轻松地压缩文件，而质量不会下降。）JPEG 压缩可以很好地处理写实摄影作品。但是，对于颜色较少、对比级别强烈、实心边框或纯色区域大的较简单的作品，JPEG 压缩无法提供理想的结果。有时，压缩比率会低到 5:1，严重损失了完整性。这一损失产生的原因是，JPEG 压缩方案可以很好地压缩类似的色调，但是 JPEG 压缩方案不能很好地处理亮度的强烈差异或处理纯色区域。

优点：摄影作品或写实作品支持高级压缩。

利用可变的压缩比可以控制文件大小。

支持交错（对于渐近式 JPEG 文件）。

广泛支持 Internet 标准。

缺点： 有损耗压缩会使原始数据质量下降。

当您编辑和重新保存 JPEG 文件时，JPEG 会混合原始数据的质量下降。这种下降是累积性的。

JPEG 不适用于所含颜色很少、具有大块颜色相近的区域或亮度差异十分明显的较简单的。

jpg格式是一种格式，使一种比较常见的图画格式，如果你的是其他格式的话，你可以通过以下方法转化：

1、photoshop ，打开图画以后，按另存为，下面格式那里选择JPG格式就是了，这个方法比较简单，而且适合画质比较好的，要求比较高的转换。

2、如果你要求不高，你直接通过windows附带的图画程序，选择JPG格式就行了，这个来转换的话，画质嘛，马马虎虎，不过在网上嘛，过得去了！

如果JPG格式转其他格式，这样的方法同样适用。

JPEG （Joint Photographic Experts GROUP）是由国际标准组织（ISO:International Standardization Organization）和国际电话电报咨询委员会（CCITT:Consultation Commitee of the International Telephone and Telegraph）为静态图像所建立的第一个国际数字图像压缩标准，也是至今一直在使用的、应用最广的图像压缩标准。JPEG由于可以提供有损压缩，因此压缩比可以达到其他传统压缩算法无法比拟的程度。

JPEG的压缩模式有以下几种：

顺序式编码（Sequential Encoding）

一次将图像由左到右、由上到下顺序处理。

递增式编码（Progressive Encoding）

当图像传输的时间较长时，可将图像分数次处理，以从模糊到清晰的方式来传送图像（效果类似GIF在网络上的传输）。

无失真编码（Lossless Encoding）

阶梯式编码（Hierarchical Encoding）

图像以数种分辨率来压缩，其目的是为了让具有高分辨率的图像也可以在较低分辨率的设备上显示。

由于JPEG的无损压缩方式并不比其他的压缩方法更优秀，因此我们着重来看它的有损压缩。以一幅24位彩色图像为例，JPEG的压缩步骤分为：

1颜色转换

2DCT变换

3量化

4编码

1颜色转换

由于JPEG只支持YUV颜色模式的数据结构，而不支持RGB图像数据结构，所以在将彩色图像进行压缩之前，必须先对颜色模式进行数据转换。各个值的转换可以通过下面的转换公式计算得出：

Y=0299R+0587G+0114B

U=-0169R-03313G+05B

V=05R-04187G-00813B

其中，Y表示亮度，U和V表示颜色。

转换完成之后还需要进行数据采样。一般采用的采样比例是2：1：1或4：2：2。由于在执行了此项工作之后，每两行数据只保留一行，因此，采样后图像数据量将压缩为原来的一半。

2DCT变换

DCT（Discrete Consine Transform）是将图像信号在频率域上进行变换，分离出高频和低频信息的处理过程。然后再对图像的高频部分（即图像细节）进行压缩，以达到压缩图像数据的目的。

首先将图像划分为多个88的矩阵。然后对每一个矩阵作DCT变换（变换公式此略）。变换后得到一个频率系数矩阵，其中的频率系数都是浮点数。

3量化

由于在后面编码过程中使用的码本都是整数，因此需要对变换后的频率系数进行量化，将之转换为整数。

由于进行数据量化后，矩阵中的数据都是近似值，和原始图像数据之间有了差异，这一差异是造成图像压缩后失真的主要原因。

在这一过程中，质量因子的选取至为重要。值选得过大，可以大幅度提高压缩比，但是图像质量就比较差；反之，质量因子越小（最小为1），图像重建质量越好，但是压缩比越低。对此，ISO已经制定了一组供JPEG代码实现者使用的标准量化值。

4编码

从前面过程我们可以看到，颜色转换完成到编码之前，图像并没有得到进一步的压缩，DCT变换和量化可以说是为编码阶段做准备。

编码采用两种机制：一是0值的行程长度编码；二是熵编码（Entropy Coding）。

在JPEG中，采用曲徊序列，即以矩阵对角线的法线方向作“之”字排列矩阵中的元素。这样做的优点是使得靠近矩阵左上角、值比较大的元素排列在行程的前面，而行程的后面所排列的矩阵元素基本上为0值。行程长度编码是非常简单和常用的编码方式，在此不再赘述。

编码实际上是一种基于统计特性的编码方法。在JPEG中允许采用HUFFMAN编码或者算术编码。

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