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JPEG格式 发布于:

JPEG是常见的一种图像格式,它由联合图像专家组(Joint Photographic Experts Group)开发。JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg,它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据,在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像,即可以用较少的磁盘空间得到较好的图片质量 。

JPEG编码用来压缩去除冗余的图像和彩色数据,获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像,换句话说,就是可以用较少的磁盘空间得到较好的图像质量 。

同时JPEG还是一种很灵活的格式,具有调节图像质量的功能,允许你用不同的压缩比例对这种文件压缩,比如我们最高可以把1.37MB的BMP位图文件压缩至20.3KB。当然我们完全可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点 。

JPEG是Joint Photographic Experts Group(联合图像专家组)的缩写,文件后辍名为".jpg"或".jpeg",是最常用的图像文件格式,由一个软件开发联合会组织制定,是一种有损压缩格式,能够将图像压缩在很小的储存空间,图像中重复或不重要的资料会被丢失,因此容易造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例,将使最终解压缩后恢复的图像质量明显降低,如果追求高品质图像,不宜采用过高压缩比例 。

但是JPEG压缩技术可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。而且JPEG是一种很灵活的格式,具有调节图像质量的功能,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10:1到40:1之间,压缩比越大,品质就越低;相反地,压缩比越小,品质就越好 。

当然JPEG压缩技术也可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点。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,可减少图像的传输时间,可以支持24bit真彩色,也普遍应用于需要连续色调的图像 。

JPEG2000作为JPEG的升级版,其压缩率比JPEG高约30%左右,同时支持有损和无损压缩。JPEG2000格式有一个极其重要的特征在于它能实现渐进传输,即先传输图像的轮廓,然后逐步传输数据,不断提高图像质量,让图像由朦胧到清晰显示。此外,JPEG2000还支持所谓的"感兴趣区域" 特性,可以任意指定影像上感兴趣区域的压缩质量,还可以选择指定的部分先解压缩 。

JPEG2000和JPEG相比优势明显,且向下兼容,因此可取代传统的JPEG格式。JPEG2000即可应用于传统的JPEG市场,如扫描仪、数码相机等,又可应用于新兴领域,如网路传输、无线通讯等等 。

随着多媒体应用领域的快速增长,传统JEG压缩技术已无法满足人们对数字化图像的要求。2000年新一代静态彩色图像编码JPEG2000出台(正式名称为“ISO15444”JPEG2000的特点主要有 :

(1)高压缩率;

(2)无损压缩;

(3)渐进传输;

(4)感兴趣区域(Region of Interest);

(5)颜色处理更优秀;

(6)图像处理简单 。

JPEG2000的改进还有很多,如考虑了人的视觉特性,增加了视觉权重和掩膜,在不损害视觉效果的情况下,大大提高了压缩率;可以为一个JPEG图像文件加上加密的版权信息,比目前的“水印”技术更为先进;JPEG2000对CMYK、ICC、sRGB等多种彩色模式都有很好的兼容性,这对我们按照自己的需求在不同显示器、打印机等外设进行彩色管理带来了便利。在不久的将来,JPEG2000无论在传统JPEG市场(如数码相机、扫描仪等)还是在新兴应用领域(如网络传输、无线通信、医疗影像等)都将大有用武之地 。

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标准由于体积小,JPEG图片在万维网中被用于储存和传输照片的格式 。

有损耗压缩会使原始图片数据质量下降。当编辑和重新保存JPEG文件时,JPEG会降低原始图片的数据质量,这种质量下降是累积性的。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、较简单的图片 。

JPEG格式又可分为标准JPEG、渐进式JPEG及JPEG2000三种格式,具体如下所述 。

(1)标准JPEG格式:此类型图档在网页下载时只能由上而下依序显示图片,直到图片资料全部下载后,才能看到全貌 。

(2)渐进式JPEG格式:渐进式JPEG为标准JPEG的改良格式,可以在网页下载时先呈现出图片的粗略外观后,再慢慢地呈现出完整的内容(就像GIF格式的交错显示)。另外,存成渐进式JPEG格式的档案比存成标准JPEG格式的档案要来得小,所以如果要在网页上使用图片,常用这种格式 。

(3)JPEG2000格式:新一代的影像压缩法,压缩品质更好,并可改善无线传输时因讯号不稳造成马赛克及位置错乱的情况,改善传输的品质。此外,以往浏览线上地图时总要花许多时间等待全图下载,PEG2000格式具有 Random access的特性,可让浏览者先从伺服器下载10%的图档资料,在模糊的全图中找到需要的部分后,再重新下载这部分资料即可,如此一来可以大幅缩短浏览地图的时间 。

由于JPEG优异的品质和杰出的表现,它的应用也非常广泛,特别是在网络和光盘读物上,肯定都能找到它的影子。目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式,因为JPEG格式的文件尺寸较小,下载速度快 。

JPEG是由国际标准组织(ISO)和国际电话电报咨询委员会(CCITT)为静态图像所创建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 。


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