jpg压缩步骤

 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

　　

　　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=0.299R+0.587G+0.114B

　　U=-0.169R-0.3313G+0.5B

　　V=0.5R-0.4187G-0.0813B

　　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4：1：1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。

　　2.DCT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8*8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。