基于JPEG压缩编码的数据压缩算法的研究与实现.doc

基于JPEG压缩编码的数据压缩算法的研究与实现摘要JPEG压缩方法由于其较高的压缩比和理想的压缩效果,是目前应用最广泛的图像压缩方法。它采用一种特殊的有损压缩算法,将不易被人眼察觉的图像颜色删除,从而能够将图像压缩在很小的储存空间。JPEG压缩技术十分先进,它用有损压缩方式去除冗余的图像数据,在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像,换句话说,就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。本文对JPEG图像压缩方法进行了基本介绍,包括它的发展历史,现阶段的研究情况,压缩原理等。其中重点介绍了哈夫曼编码和游程编码的基本原理和在JPEG压缩编码算法中的具体应用,以及以变换编码方法为例,介绍了离散余弦变换(DCT)的基本过程。最后介绍了用VC++编写JPEG压缩程序所涉及到的几个基本模块,从而实现了BMP图像和JPEG图像的相互转换,这也是最主要的编程思想和依据。关键词:图像压缩,JPEG,DCT,哈夫曼编码,,,,pressionratioscanbegot,atthesametime,averyrichandvividimagescanbedisplayed,inotherwords,,pressionprinciple,,sofHuffmancodingandrun-,ransform(DCT),UsingtheVC++,pressionprocessandrealizestheBMPimagesandJPEGimageconversion,:pression,JPEG,DCT,Huffmancoding,run-,在这个时代,人们每天都可以通过各种手段(如PDA、网络、电视、广播等等)获得大量的信息,而信息的本质,就要求交流和传播,在有必要的时候还要进行储存。在大量信息给人们生活增加了更多色彩的同时,随之而来的问题就是,如何利用有限的传输和储存资源来传输和保存更多的信息,这就要用到压缩数据的方法。具体的说,数据压缩的意义[1]有以下几个方面:首先是为了减少存储容量,以利信息的保存。如果说数据库是一个桶,那么单位数据的体积越小,同一数据库存储的信息也就越多。一般的卫星图像的4个信道的平均压缩比为2,也就是说,同一容量的数据库可以成倍地增加有效库存。其次是有利于数据传输。由于数据压缩是一种”去伪存真,去粗取精”的筛选,又由于可以用”代码”表示一组数据,所以压缩后的数据非常”精干”,这样就可以极大地减少必须传输的数据量,以满足人眼和机器分析的要求。第三是便于特征提取,以利计算机模式识别。如用计算机对卫星图像中不同类型的农作物进行分类时,使用图像压缩方法,只要考虑区分植物与非植物的特征以及区分植物类型特征即可,从而减少了数据量又满足了实际需要。数据压缩技术经过几十年的发展,现在来说还是比较成熟的。而在介绍图像的压缩编码之前,先考虑一个问题:为什么要压缩?其实这个问题不用我回答,你也能想得到。因为图像信息的数据量实在是太惊人了。举一个例子就明白:一张A4(210mm×297mm)幅面的照片,若用中等分辨率(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(300×210/)×(300×297/)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了。上,传统基于字符界面的应用逐渐被能够浏览图像信息的。个问题:图像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,使得WorldWideWeb变成了WorldWideWait。总之,大数据量的图像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。