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JPEG格式
鎖定
JPEG格式簡介
JPEG（ Joint Photographic Experts Group）即聯合圖像專家組，是用於連續色調靜態圖像壓縮的一種標準，文件後綴名為.jpg或.jpeg，是最常用的圖像文件格式。其主要是採用預測編碼（DPCM）、離散餘弦變換（DCT）以及熵編碼的聯合編碼方式，以去除冗餘的圖像和彩色數據，屬於有損壓縮格式，它能夠將圖像壓縮在很小的儲存空間，一定程度上會造成圖像數據的損傷。尤其是使用過高的壓縮比例，將使最終解壓縮後恢復的圖像質量降低，如果追求高品質圖像，則不宜採用過高的壓縮比例。
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JPEG可以用有損壓縮方式去除冗餘的圖像數據，用較少的磁盤空間得到較好的圖像品質。而且JPEG是一種很靈活的格式，具有調節圖像質量的功能，它允許用不同的壓縮比例對文件進行壓縮，支持多種壓縮級別，壓縮比率通常在10:1到40:1，壓縮比越大，圖像品質就越低；相反地，壓縮比越小，圖像品質就越高。同一幅圖像，用JPEG格式存儲的文件是其他類型文件的1/10~1/20，通常只有幾十KB，質量損失較小，基本無法看出。JPEG格式壓縮的主要是高頻信息，對色彩的信息保留較好，適合應用於互聯網；它可減少圖像的傳輸時間，支持24位真彩色；也普遍應用於需要連續色調的圖像中。
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2. 漸進式JPEG；此類型在網頁下載時，先呈現出圖像的粗略外觀後，再慢慢地呈現出完整的內容，而且存成漸進式JPG格式的文檔比存成標準JPG格式的文檔要來得小，所以如果要在網頁上使用圖像，可以多用這種格式。
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JPEG格式性能
JPEG格式壓縮標準
JPEG標準
JPEG成立於1986年，該標準於1992年正式通過，它的正式名稱為“信息技術連續色調靜止圖像的數字壓縮編碼”。在JPEG算法中，共包含4種運行模式，其中一種是基於DPCM的無損壓縮算法，另外3種是基於DCT的有損壓縮算法。其要點如下：
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·基於DCT的順序編碼模式。根據DCT變換原理，按從上到下、從左到右的順序對圖像數據進行壓縮編碼。當信息傳送到接收端時，首先按照上述規律進行解碼，從而還原圖像。在此過程中存在信息丟失，因此這是一種有損圖像壓縮編碼。
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基於DCT的累進編碼模式。它也是以DCT變換為基礎的，但是其掃描過程不同。它通過多次掃描的方法來對一幅圖像進行數據壓縮。其描述過程採取由粗到細逐步累加的方式進行。圖像還原時，在屏幕上首先看到的是圖像的大致情況，而後逐步地細化，直到全部還原出來為止。
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基於DCT的分層編碼模式。這種模式是以圖像分辨率為基準進行圖像編碼的。它首先是從低分辨率開始，逐步提高分辨率，直至與原圖像的分辨率相同為止。圖像重建時也是如此。可見其效果與基於DCT累進編碼模式相似，但其處理起來更復雜，所獲得的壓縮比也更高一些。
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JPEG標準1992年通過以來，由於其優良的品質，使得它在短短的幾年內就獲得極大的成功。然而，隨着多媒體應用領域的不斷擴展，傳統JPEG壓縮技術已無法滿足人們對多媒體影像資料的要求。JPEG採用離散餘弦變換將圖像壓縮為8×8的小塊，然後依次放入文件中，這種算法靠丟棄頻率信息實現壓縮，因而圖像的壓縮率越高，頻率信息被丟棄的越多。在極端情況下，JFEG圖像只保留了反映圖貌的基本信息，精細的圖像細節都損失了，為此，JPEG制定了新一代靜止圖像壓縮標準JPEG2000。
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JPEG2000與傳統JPEG最大的不同在於，它放棄了JPEG所採用的以離散餘弦變換（DCT）為主的區塊編碼方式，而採用以小波變換為主的多解析編碼方式，其主要目的是要將影像的頻率成分抽取出來。小波轉換將一幅圖像作為一個整行變換和編碼，很好地保存了圖像信息中的相關性，達到了更好的壓縮編碼效果。
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1.高壓縮率
由於在離散小波變換算法中，圖像可以轉換成一系列可更加有效存儲像素模塊的“小波”，因此，JPEG2000格式的圖片壓縮比可在現在的JPEG基礎上再提高10%~30%，而且壓縮後的圖像顯得更加細膩平滑，這一特徵在互聯網和遙感等圖像傳輸領域有着廣泛的應用。
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2.無損壓縮和有損壓縮
JPEG2000提供無損和有損兩種壓縮方式，無損壓縮在許多領域是必需的，例如醫學圖像和檔案圖像等對圖像質量要求比較高的情況。同時JPEG2000提供的是嵌入式碼流，允許從有損到無損的漸進解壓。
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3.漸進傳輸
現在網絡上的JPEG圖像下載時是按“塊”傳輸的，因此只能一行一行地顯示，而採用JPEG2000格式的圖像支持漸進傳輸，先傳輸圖像輪廓數據，然後再逐步傳輸其他數據來不斷提高圖像質量。互聯網、打印機和圖像文檔是這一特性的主要應用場合。
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4.感興趣區域壓縮
這一特徵可以指定圖片上感興趣區域，然後在壓縮時對這些區域指定壓縮質量，或在恢復時指定某些區域的解壓縮要求。這是因為小波變換在空間和頻率域上具有局域性，要完全恢復圖像中的某個局部，並不需要所有編碼都被精確保留，只要對應它的一部分編碼沒有誤差就可以了。這樣我們就可以很方便地突出重點。
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5.碼流的隨機訪問和處理
6.容錯性
8.基於內容的描述
圖像文檔、圖像索引和搜索在圖像處理中是一個重要的領域，MPEG7就是支持用户對其感興趣的各種“資料”進行快速、有效地檢索的一個國際標準。基於內容的描述在JPEG2000中是壓縮系統的特性之一。
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