第五章 静止图像数据压缩的国际标准

JPEG－静止图像压缩标准国际标准化组织(ID)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合成立的专家组JPEG(Joint Photographic Experts Group)经过五年艰苦细致地工作后，于1991年3月提出了ISO CDIO918号建议草案:多灰度静止图像的数字压缩编码(通常简称为JPEG标准)。

这是一个适用于彩色和单色多灰度或连续色调静止数字图像的压缩标准。

它包括基于DPCM(差分脉冲编码调制、DCT(离散余弦变换)和Huffman编码的两个部分。

JPEG标准实际上有三个范畴:1)基本顺序过程Baseline Sequential processes) 实现有损图像压缩，重建图像质量达到人眼难以观察出来的要求。

采用的是8x8像素自适应DCT算法、量化及Huffman型的墒编码器。

2)基于DCT的扩展过程(Extended DCT Based Process) 使用累进工作方式，采用自适应算术编码过程。

3)无失真过程(Losslesss Process)采用预测编码及Huffman编码(或算术编码)，可保证重建图像数据与原始图像数据完全相同。

其中的基本顺序过程是JPEG最基本的压缩过程:符合JPEG标准的硬软件编码/解码器都必须支持和实现这个过程。

另两个过程是可选扩展，对一些特定的应用项目有很大实用价值。

(l)JPEG算法基本JPEG算法操作可分成以下三个步骤：通过离散余弦变换(DCT)去除数据冗余;使用量化表对以DCT系数进行量化，量化表是根据人类视觉系统和压缩图像类型的特点进行优化的量化系数矩阵;对量化后的DCT系数进行编码使其熵达到最小，熵编码采用Huffman 可变字长编码。

(2)离散余弦变换JPEG采用8x8子块的二维离散余弦变换算法。

在编码器的输入端，把原始图像(对彩色图像是每个颜色成分)顺序地分割成一系列8x8的子块。

在8x8图像块中，像素值一般变化较平缓，因此具有较低的空间频率。

第五章数字媒体及应用测试题一、判断题1.Adobe Acrobat是一种流行的数字视频编辑器。

（____）2.ASF文件是由微软公司开发的一种流媒体，主要用于互联网上视频直播、视频点播和视频会议等。

（____）3.DVD与VCD相比其图像和声音的质量、容量均有了较大提高，DVD所采用的视频压缩编码标准是MPEG-2。

（____）4.GB18030是一种既保持与GB2312、GBK兼容，又有利于向UCS/Unicode过渡的汉字编码标准。

（____）5.GB2312国标字符集构成一个二维平面，它分为94行、94列，共有不到6000个简体汉字。

（____）6.GB2312国标字符集由三部分组成：第一部分是字母、数字和各种符号；第二部分为一级常用汉字；第三部分为二级常用汉字。

（____）7.GB2312国标字符集中的3000多个一级常用汉字是按偏旁部首排列的。

（____）8.GBK是我国继GB2312后发布的又一汉字编码标准，它不仅与GB2312标准保持兼容，而且还增加了包括繁体字在内的许多汉字和符号。

（____）9.UCS/Unicode汉字编码与GB2312-80、GBK标准以及GB18030标准都兼容。

（____）10.我国内地发布使用的汉字编码有多种，无论选用哪一种标准，每个汉字均用2字节进行编码。

（____）11.在计算机中不同字体(如宋体、仿宋、楷体、黑体等)的相同汉字其内码也不相同。

（____）12.汉字输入的编码有五笔输入法、拼音输入法等多种，使用不同的方法向计算机输入的同一个汉字，它们的内码是不同的。

（____）13.西方字符在计算机中通常采用ASCII码表示，每个字节存放1个字符。

（____）14.虽然标准.ASCII码是7位的编码，但由于字节是计算机中最基本的处理单位，故一般仍以一个字节来存放一个ASCII字符编码，每个字节中多余出来的一位（最高位）在计算机内部通常保持为0。

（____）15.光学字符识别，即OCR，是将纸介质上的印刷体文字符号自动识别后输入计算机并转换成编码文本的一种技术。

静态图像压缩标准静态图像压缩是数字图像处理中的重要技术，它可以减小图像文件的大小，从而节省存储空间和传输带宽。

在图像处理、网页设计、移动应用等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍静态图像压缩的标准，包括JPEG、PNG和GIF等常见的压缩格式，以及它们的特点和应用场景。

JPEG压缩是最常见的图像压缩格式之一，它采用了一种有损压缩的算法，可以在一定程度上减小图像文件的大小，同时保持较高的图像质量。

JPEG压缩适用于照片、真彩色图像等复杂图像的压缩，但对于简单的图像或者带有文本、线条的图像，JPEG的压缩效果并不理想。

此外，JPEG压缩的图像文件在多次编辑和保存后会出现压缩失真的问题，因此在需要频繁编辑的图像上不宜使用JPEG格式。

PNG压缩是一种无损压缩的格式，它可以保持图像的原始质量，适用于简单图像、带有透明通道的图像以及需要频繁编辑的图像。

PNG格式的图像文件通常比JPEG格式的大，但在保持图像质量的同时，可以减小文件大小。

因此，PNG格式适用于需要保持图像质量的场景，比如网页设计、图像编辑等领域。

GIF压缩是一种特殊的压缩格式，它主要用于动画图像的压缩。

GIF格式采用了一种无损压缩的算法，可以将多幅图像合成为一个GIF动画文件。

GIF格式的图像文件通常比JPEG和PNG格式的小，适用于网页动画、表情包等场景。

除了上述几种常见的压缩格式外，还有一些新兴的压缩算法和格式，比如WebP、HEIC等，它们在一定程度上优化了图像压缩的效果和文件大小。

在选择图像压缩格式时，需要根据具体的应用场景和要求来进行选择，以达到最佳的压缩效果。

总的来说，静态图像压缩标准包括了JPEG、PNG、GIF等常见的压缩格式，它们各自有着不同的特点和适用场景。

在实际应用中，需要根据具体的需求来选择合适的压缩格式，以达到最佳的压缩效果和图像质量。

希望本文能够对静态图像压缩标准有所帮助，谢谢阅读！。

图像压缩的国际标准图像压缩是数字图像处理中的重要技术，它通过减少图像文件的大小，从而节省存储空间和传输带宽。

随着数字图像在各个领域的广泛应用，图像压缩的国际标准也变得越来越重要。

本文将介绍图像压缩的国际标准，以及这些标准的作用和意义。

首先，图像压缩的国际标准主要由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）制定和管理。

ISO/IEC 10918-1是图像压缩的国际标准之一，它定义了一种被广泛使用的图像压缩算法——JPEG。

JPEG算法通过去除图像中的冗余信息和不可见细节，将图像压缩到较小的文件大小，同时保持图像的视觉质量。

这一标准的制定，使得不同厂商生产的设备和软件能够相互兼容，用户可以自由地在不同平台上使用和传输JPEG格式的图像。

其次，图像压缩的国际标准还包括了一些针对特定应用领域的标准。

比如，ISO/IEC 14495-1是针对无损图像压缩的国际标准，它定义了一种无损压缩算法——JPEG-LS。

与JPEG算法不同，JPEG-LS算法能够在不损失图像质量的前提下，将图像文件压缩到更小的尺寸。

这对于医学影像、卫星图像等对图像质量要求较高的领域来说，具有重要的意义。

除了JPEG和JPEG-LS，图像压缩的国际标准还涉及到了其他一些常见的压缩算法，比如PNG、GIF等。

这些标准的制定，不仅促进了图像压缩技术的发展和应用，也为用户提供了更多的选择和便利。

图像压缩的国际标准在实际应用中发挥着重要的作用。

首先，它为不同厂商和开发者提供了统一的规范和标准，使得他们能够更好地进行图像压缩技术的研发和应用。

其次，它为用户提供了更广泛的图像格式支持，使得用户能够更加灵活地处理和传输图像文件。

再次，它促进了图像压缩技术的国际交流与合作，推动了该领域的不断创新和进步。

总之，图像压缩的国际标准对于数字图像处理技术的发展和应用具有重要的意义。

它不仅规范了图像压缩技术的各个方面，也为用户提供了更好的体验和便利。

随着数字图像在各个领域的广泛应用，图像压缩的国际标准将继续发挥着重要的作用，推动着整个行业的发展和进步。

静态图像压缩标准静态图像压缩是指通过某种算法或技术对图像文件进行处理，以减小文件的体积，同时尽量保持图像质量的技术。

在数字图像处理领域，静态图像压缩是一项非常重要的技术，它涉及到图像文件的存储、传输和显示等方面。

本文将介绍静态图像压缩的标准，包括常见的压缩算法、压缩标准以及其应用。

一、静态图像压缩的基本原理。

静态图像压缩的基本原理是利用图像中的冗余信息和人眼对图像的感知特性，通过一定的算法将图像文件的体积减小，同时尽量保持图像质量。

常见的静态图像压缩算法包括JPEG、PNG、GIF等，它们都采用了不同的压缩原理和方法。

二、静态图像压缩的标准。

1. JPEG压缩标准。

JPEG（Joint Photographic Experts Group）是一种广泛应用的图像压缩标准，它采用了基于DCT（Discrete Cosine Transform）的压缩算法。

JPEG压缩标准在保持图像质量的同时，能够将图像文件的体积减小到较小的程度，适合用于存储和传输静态图像文件。

2. PNG压缩标准。

PNG（Portable Network Graphics）是一种无损压缩的图像格式，它采用了DEFLATE压缩算法。

相比于JPEG，PNG能够更好地保持图像的质量，但文件体积通常会更大一些。

PNG格式适合用于对图像质量要求较高的场景，如图像编辑和网页设计等领域。

3. GIF压缩标准。

GIF（Graphics Interchange Format）是一种支持动画的图像格式，它采用了LZW压缩算法。

GIF格式在保持图像质量的同时，能够实现较高的压缩比，适合用于制作简单的动画和图标等场景。

三、静态图像压缩标准的应用。

静态图像压缩标准在各个领域都有着广泛的应用。

在数字摄影、图像编辑和网页设计等领域，人们经常会用到JPEG和PNG格式的图像文件。

而在制作简单动画和图标时，GIF格式也是一种常见的选择。

总结。

静态图像压缩标准是数字图像处理领域中的重要技术，它通过一定的算法和方法，能够将图像文件的体积减小，同时尽量保持图像质量。

大学计算机理论第五章练习第五章一、判断1. MPEG-1标准只用于压缩音频信息，而不能压缩视频信息。

（判断）N2. 金融系统采用实时复制技术将本地数据传输到异地的数据中心进行备份，将有利于信息安全和灾难恢复。

（判断）N3. 人眼对颜色信号变化的敏感程度较高，所以视频信号数字化时色度信号的取样频率可以比亮度信号的取样频率低一些，以减少数字视频的数据量。

（判断）Y4. 数字摄像机是一种离线的数字视频获取设备。

（判断）Y5. 数字视盘DVD采用MPEG－3作为视频压缩标准。

（判断）N6. 文本处理强调的是使用计算机对文本中所含文字信息的形、音、义等进行分析和处理。

文语转换(语音合成)不属于文本处理。

（判断）N7. 与文本编辑不同的是，文本处理是对文本中包景物，为此首先需要在计算机中描述该景物（建模），然后再把它绘制出来，与此相关的技术称为数字图像处理。

（判断）Y15. 我国有些城市已开通了数字有线电视，只要用户家中配置了互动机顶盒，就能回看近几天已播的电视节目，这就是VOD（点播电视）的一种应用。

（判断）Y16. 在利用计算机生成图形的过程中，描述景物形状结构的过程称为"绘制",也叫图像合成。

（判断）N17. 声卡在计算机中用于完成声音的输入与输出，即输入时将声音信号数字化，输出时重建声音信号。

Y18. GB18030是一种既保持与GB2312、GBK兼容，又有利于向UCS/Unicode过渡的汉字编码标准。

Y19. HTML文件是一种使用超文本标记语言进行描述的文本文件，因此使用Windows中的记事本也可以编辑HTML文件。

Y20. 汉字输入的编码方法有字音编码、字形编码、形音编码等多种，使用不同方法向计算机输入的同一个汉字，它们的内码是不同的。

N21. BMP图像文件格式是windows操作系统的标准图像格式，可以被大多数软件支持。

N22. 数字信号处理器是声卡的核心部件之一，它实现数字声音的编码、解码等功能。

静止图像压缩的新标准——JPEG 200O
刘荣科;张晓林;廖小涛
【期刊名称】《遥测遥控》
【年(卷),期】2001(022)001
【摘要】JPEG 2000是国际标准组织ISO/IEC正在制定的静止图像传输标准。

文中介绍JPEG 2000的背景、主要目标，重点对JPEG 2000的几个关键技术进行了说明，最后展望JPEG2000的应用前景。

【总页数】6页(P21-26)
【作者】刘荣科;张晓林;廖小涛
【作者单位】北京航空航天大学电子工程系北京 100083;北京航空航天大学电子工程系北京 100083;北京航空航天大学电子工程系北京 100083
【正文语种】中文
【中图分类】TN919
【相关文献】
1.谈目前最新静止图像压缩编码技术-JPEG2000 [J], 杨燕翔;吴全玉
2.静止图像压缩标准JPEG和JPEG2000的多尺度模式 [J], 周晓燕;王继成
3.基于JPEG标准的静止图像压缩 [J], 阴国富;李云飞
4.静止图像压缩标准JPEG IP核的设计与实现 [J], 张志晓;于映
5.基于JPEG标准静止图像压缩算法的分析与研究 [J], 张明
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多媒体数据压缩编码的国际标准国际标准化协会( ISO)，国际电子学委员会(IEC)，国际电信协会(ITU)等国际组织，于90年代领导制定了三个重要的多媒体国际标准，①JPEG标准，②H.261标准；③MPEG 标准。

我们在概述中只对这三个标准的制定做简单的介绍：静态图像压缩编码的国际标准（JPEG）联合图像专家小组，多年来一直致力于标准化工作，他们开发研制出，连续色调、多级灰度、静止图像的数字图像压缩编码方法。

这个压缩编码方法称为JPEG算法。

JPEG算法被确定为JPEG国际标准，它是国际上，彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准。

JPEG标准是一个适用范围广泛的通用标准。

它不仅适于静图像的压缩；电视图像序列的帧内图像的压缩编码，也常采用JPEG压缩标准。

在JPEG编码中用到了我们已学过的变换编码、预测编码和熵编码等原理和方法。

这一章前面几节讲的内容是这一部分的基础。

因此我们把重点放在JPEG的编码算法的具体实现上。

JPEG 标准定义了两种基本压缩算法：一是：基于DCT 变换有失真的压缩算法。

二是：基于空间预测编码DPCM的无失真压缩算法。

我们将重点讲述基于DCT变换有失真的压缩算法。

1．基于离散余弦变换（DCT）的有失真压缩编码（1）基于DCT的有失真编码处理过程图基于DCT解码器处理步骤首先来看"基于DCT的编码器处理步骤"图。

从这幅图我们可以看出JPEG编码的处理过程，从总的来说是这样的：对于一幅图像首先将其分成许多个"8×8"的小块，也就是每个小块有8×8=64个像素；分成多少个小块要看图像的分辨率，分辨率高，分的块就多，分辨率小，分的块就少。

然后对（每一个）8×8的块进行DCT变换（二维），经过DCT变换后就得到频域的64个离散余弦变换系数，得到64个离散余弦变换系数后，要对这64个系数进行量化，量化是根据"表说明"也就是量化表进行的，量化表是JPEG组织根据人的眼睛视觉特性规定好的，直接用量化表去除得到的64个系数就是量化，量化后得到的仍是一个（8×8）64的系数，而这一系数已是低频集中在左上角的一个8×8的系数了。