一、JPEG编码原理
1.原理框图
2.各个步骤
【零偏置(Level offset)】
将无符号的数变为有符号的数,使得出现大数的概率减小
【DCT变换】
将时域上的转变为频域上的,低频的集中在左上角,高频的在右下角,这样大部分的数据基本在左上角
【量化】
低频数据多且人眼敏感,细量化,高频数据少不敏感,粗量化;同理,根据人眼对亮度敏感高于色度的原理,亮度细量化,色度粗量化;
【之字形扫描(Zig_zag scan)】:使非零的数集中在前面,后面的连0用EOB表示
【编码】
DC 系数编码: 由于直流系数 F(0,0)反映了该子图像中包含的直流成分,通常较大,又由 于两个相邻的子图像的直流系数通常具有较大的相关性,所以对 DC 系数采用 差值脉冲编码(DPCM),即对本像素块直流系数与前一像素块直流系数的差 值进行无损编码。
二、JPEG解码原理
1.主要流程
2.文件格式
2.1
Segment 的组织形式 JPEG 在文件中以 Segment 的形式组织,它具有以下特点:
(1)均以 0xFF 开始,后跟 1 byte 的 Marker 和 2 byte 的 Segment length(包含表示 Length 本身所占用的 2 byte,不含“0xFF” + “Marker” 所占用的 2 byte);
(3)Data 部分中,0xFF 后若为 0x00,则跳过此字节不予处理
2.2JPEG的Segment Marker
三、代码分析
3.1
主函数里面,通过benchmark_mode看是单个图像转换还是多次转换
3.2
tinyjpeg_parse_header解析头函数
int tinyjpeg_parse_header(struct jdec_private *priv, const unsigned char *buf, unsigned int size) { int ret; /* Identify the file */ if ((buf[0] != 0xFF) || (buf[1] != SOI))//segment marker文件开始一定是0XFF snprintf(error_string, sizeof(error_string),"Not a JPG file ?\n"); priv->stream_begin = buf+2; priv->stream_length = size-2; priv->stream_end = priv->stream_begin + priv->stream_length; ret = parse_JFIF(priv, priv->stream_begin);//解析JFIF return ret; }
在parse_JFIF中依次解析了各个标志
3.3tinyjpeg_decode解码中
int tinyjpeg_decode(struct jdec_private *priv, int pixfmt) { ... xstride_by_mcu = ystride_by_mcu = 8; if ((priv->component_infos[cY].Hfactor | priv->component_infos[cY].Vfactor) == 1) { decode_MCU = decode_mcu_table[0]; convert_to_pixfmt = colorspace_array_conv[0]; #if TRACE fprintf(p_trace,"Use decode 1x1 sampling\n"); fflush(p_trace); #endif } else if (priv->component_infos[cY].Hfactor == 1) { decode_MCU = decode_mcu_table[1]; convert_to_pixfmt = colorspace_array_conv[1]; ystride_by_mcu = 16; #if TRACE fprintf(p_trace,"Use decode 1x2 sampling (not supported)\n"); fflush(p_trace); #endif } else if (priv->component_infos[cY].Vfactor == 2) { decode_MCU = decode_mcu_table[3]; convert_to_pixfmt = colorspace_array_conv[3]; xstride_by_mcu = 16; ystride_by_mcu = 16; #if TRACE fprintf(p_trace,"Use decode 2x2 sampling\n"); fflush(p_trace); #endif } else { decode_MCU = decode_mcu_table[2]; convert_to_pixfmt = colorspace_array_conv[2]; xstride_by_mcu = 16; #if TRACE fprintf(p_trace,"Use decode 2x1 sampling\n"); fflush(p_trace); #endif }
四、实验结果
4.1输出YUV文件
输出三个改为输出一个
4.2TRACE
Huffman表
3.输出DC图像
4.输出DCT[25]
DCT系数往后基本都为0,只有前几个非0