17、JPEG图像压缩技术详解

JPEG图像压缩技术详解

1. 引言

在当今数字化的时代，图像数据量的增长十分迅速，因此图像压缩技术变得至关重要。JPEG（Joint Photographic Experts Group）作为一种广泛应用的图像压缩标准，为我们提供了有效的图像压缩解决方案。本文将详细介绍JPEG压缩的相关技术。

2. JPEG压缩基础

JPEG定义了一组静态图片的灰度和彩色图像压缩算法以及数据传输格式。标准中有两种压缩算法，一种基于二维离散余弦变换（2D DCT），另一种基于空间预测方法。基于DCT的算法适用于从非常好到视觉上难以区分的压缩质量，而对于无损和近乎无损的编码，则使用基于差分脉冲编码调制（DPCM）的预测编码。

2.1 编码增益计算

以下是一段计算2D DCT编码器编码增益的MATLAB代码：

else
    A = double(rgb2ycbcr(A));
    A1 = A(:,:,1);
end
figure,imshow(A1,[]), title(fileName)
N = 4;
for j = 1:4
    G = TCgain(A1,N);
    sprintf('Coding Gain for %dx%d DCT = %4.2f\n',N,N,G)
    N = 2*N;
end

function G = TCgain(x,N)
    % G = TCgain(x)
    % computes the coding gain of the 2D DCT coder
    % Input:
    % x = intensity imag