. .基于Visual C 的JPEG编解码技术.txt爱情是艺术，结婚是技术，离婚是算术。这年头女孩们都在争做小“腰精，谁还稀罕小“腹婆呀？高职不如高薪，高薪不如高寿，高寿不如快乐。 本文由backet2004奉献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 毕 业 设 计 基于 Visual C+ 的 JPEG 编解码技术 学 专 院 业 物理与光电工程学院 电子科学与技术(光电子) 2002 级(2)班 3102004077 杨 贤 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 周冬跃 2006 年 05 月 21 日 1 绪论 4 1.1 JPEG 编解码技术开展的背景 4 1.2 JPEG 编解码技术的开展前景 5 2 JPEG 标准根本原理 6 2.1JPEG 压缩标准的简单介绍 6 2.2 JPEG 编解码总流程 7 3 JPEG 标准的算法流程 7 3.1 颜色系统的转换 7 3.2 离散余弦变换 8 3.3 量化 9 3.4 编码 10 3.5 熵编码 12 3.6 哈夫曼编码 17 4 JPEG 的文件格式 19 5.JPEG 编解码的程序实现 24 6 总结 30 致 谢 32 参考文献 32 附录 32 摘要 本论文主要介绍了 JPEG 编解码技术以及在 VC+平台上的具体实现。同时也介绍了许 多图像压缩编码技术的根本算法和实现方法， 如离散余弦变换、 量化、 熵编码及 Huffman 编码。 具体实现程序的编码局部能把一张 BMP 格式的 24 位真彩色图象进展 JEPG 编码，压缩成 以二进制形式保存的文件；通过相应的解码程序又可以把图象解压缩出来。在图象传送 过程中， 我们经常采用 JPEG 格式对静态图象进展编码。 JPEG 根本系统是一种有损编码， 无法完全恢复出原图象，信息有一定的丧失，称为有损压缩。尽管我们希望能够无损压 缩，但是通常有损压缩的压缩比(即原图象占的字节数与压缩后图象占的字节数之比， 压缩比越大，说明压缩效率越高)比无损压缩的高。JPEG 编码先把图象色彩 RBG 变成亮 度 Y 和色度 Cr、Cb，它利用人的视觉对色度不敏感的特点，减少一局部色度数据，以达 到压缩。 JPEG 采取多种编码方式，包含有行程编码(Run Length Coding)和哈夫曼(Huffman) 编码，有很高的压缩比。在编码前，先对数据进展分块，离散余弦变换DCT及量化， 保存能量大的低频信号，丢弃高频信号以到达压缩。解码时，进展熵解码，反量化，反 离散余弦变换IDCT 。 关键字：JPEG DCT 行程编码 量化 熵编码 Abstract This paper introduce JPEG compress compiled technology code and at VC + platform mainly concrete to realize. Recommended a lot of pictures to compress the basic algorithm of the technology of the code and implementation method at the same time , such as Discrete Cosine Transform , quantization , entropy code and Huffman code. The encoding part of this program can encode a picture whose format is 24-bits-turecolor BMP and save relevant data as binary system。 The decoding program can decode the compression data and reconstruct the origin image。 While conveying pictures we often encode still pictures into the style of JPEG。 JPEG is of lossy compression which can not recover all the image data， some data are losed。 Although we refer to non-lossy compression， however， the compression ratio of lossy compression( the times that data bytes before compression to that after compression )is bigger than that of non-lossy compression。 JPEG encoding translate image color from RBG to luminance Y and chroma Cr、Cb。 Because people eyes are less sensitive to chroma comparing with luminance ， some of chroma data are abandoned to reduce data size。 JPEG envolves some kinds of ways of encoding including Run Length Coding and Huffman Coding， so it has high compression ratio。 Before Coding ，we divide data into blocks ， DCT and quantify each block 。 The low-frequency signals that have more energy are maintained and others are rejected 。 While decoding ， data stream are readed ， decoded ， inverse-quantified and then IDCT 。 Keyword: JPEG DCT Run Length Coding Quantization Entropy code 1 1.1 绪论 JPEG 编解码技术开展的背景 随着数字媒体技术的开展,Internet 的越来越流行,网络的承载量变得越来越大,形式也 越来越多样化.传统的字符界面的应用早已经不能够满足人们的需要了.以音频和视频 等出现的形式越来越受人们的青睐.人们在这个数字时代里面,尽情的浏览图片，听音乐. 看电影.上传还有下载文件.但是这里面同时存在着一个难以克制的问题：图象等信息的 数据量太大了，本来就已经非常紧张的网络带宽变得更加不堪重负，现在我们以一张图 片为例子：一张 A4(210mm297mm) 幅面的照片，假设用中等分辨率(300dpi)的扫描仪按 真 彩 色 扫 描 ， 其 数 据 量 为 多 少 ？ 让 我 们 来 计 算 一 下 ： 共 有 (300210/25.4) (300297/25.4)个象素，每个象素占 3 个字节，其数据量为 26M 字节，其数据量之 大可见一斑。 提高带宽,这固然是一个行之有效的方法.但是作为一个物理硬件.有其本身的局限性 大数据量的图象信息会给存储器的存储容量，通信干线信道的带宽，以及计算机的处理 速度增加极大的压力。单纯靠增加存储器容量，提高信道带宽以及计算机的处理速度等 方法来解决这个问题是不现实的.这就需要我们从另外一个出发点去考虑.那就是从软 件上去实现它. 于是我们就用到了压缩. 压缩的理论根底是信息论。从信息论的角度来看，压缩就是去掉信息中的冗余，即保存 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。这个本质的东西就是信息量(即不确定因素)。 压缩可分为两大类：第一类压缩过程是可逆的，也就是说，从压缩后的图象能够完全恢 复出原来的图象，信息没有任何丧失，称为无损压缩；第二类压缩过程是不可逆的，无 法完全恢复出原图象，信息有一定的丧失，称为有损压缩。选择哪一类压缩，要折衷考 虑，尽管我们希望能够无损压缩，但是通常有损压缩的压缩比(即原图象占的字节数与 压缩后图象占的字节数之比，压缩比越大，说明压缩效率越高)比无损压缩的高。 图象压缩一般通过改变图象的表示方式来到达，因此压缩和编码是分不开的。图象 压缩的主要应用是图象信息的传输和存储，可广泛地应用于播送电视、电视会议、计 算机通讯、 、多媒体系统、医学图象、卫星图象等领域。 压缩编码的方法有很多，主要分成以下四大类：(1)象素编码；(2)预测编码；(3)变 换编码；(4)其它方法。 1.2 JPEG 编解码技术的开展前景 目前在因特网上应用最广泛的图片格式就是 GIF 和 JPEG 了，查看一下网上各种照 片的属性，我们会发现它们几乎全是 JPEG 格式。. 5 目前,JPEG 已开发三个图像标准 。第一个直接称为 JPEG 标准，正式名称叫“连续 色调静止图像的数字压缩编码Digital Compression and Coding of Continuous-tone still Images, 1992 年正式通过。 JPEG 开发的第二个标准是 JPEG-LSISO/IEC 14495, 1999。JPEG-LS 仍然是静止 图像无损编码，能提供接近有损压缩压缩率。 JPEG 的最新标准是 JPEG 2000ISO/IEC 15444, 等同的 ITU-T 编号 T.800，于 1999 年 3 月形成工作草案，2000 年底成为正式标准第一局部。根据 JPEG 专家组的 目标，该标准将不仅能提高对图像的压缩质量，尤其是低码率时的压缩质量，而且还将 得到许多新功能，包括根据图像质量，视觉感受和分辨率进展渐进传输，对码流的随机 存取和处理，开放构造，向下兼容等. 尽管我们知道，JPEG 格式的图片采用的是一种有损压缩算法，压缩后的图像会出现 一定程度上的失真即“毛边现象 。但我们还是喜欢用它，这是因为 JPEG 在目前的 静止图像格式中的压缩比是最高的仅为其 BMP 原图像大小的十分之一左右！这使得 我们通过因特网传送图片不再那么困难，浏览图片较多的网页时等待的时间也不再那么 漫长。 但是， 即使 JPEG 现在的标准已经很好了,我们也还是不禁要问. 还能不能对 JPEG 图像再作进一步的压缩呢？通常的看法是认为 JPEG 图像的压缩比已经较高，进一步的 压缩容易使图像产生严重的失真而丧失其使用价值。 其实不然， JPEG 图像的再压缩还有 很长的路可走. 理论上讲,现有的图像压缩包括 JPEG 标准和理论上压缩极限还有一点距离.这就使 得 JPEG 还有继续开展的空间. 实际上,现有的 JPEG 格式的文件还可以再压缩多 50%甚至更多.下面我简单介绍一下 现在网络上比拟流行的几