JPEG (Joint Photographic Experts Group) 压缩算法是一种广泛应用于图像压缩领域的标准。在 JPEG 算法中,图像首先会被划分成若干个块,然后对每个块进行离散余弦变换 (DCT) 处理和量化处理,最后再进行熵编码。这种分块的方式是必要的,目的是提高压缩效率并减少压缩后图像的失真。
JPEG 压缩算法是一种有损压缩算法。在压缩过程中,每个块被分成了 8x8 的小块,然后对每一个小块计算其 DCT 系数。 8x8 块的选择是因为这个尺寸通常比较适合大多数图像,而且因为它们是 2 的幂级数,DCT 处理比较方便。同时,较小的块大小也增加了压缩力度,允许更好的数据压缩。
实际上,块越小,压缩比就越高。但是,这样会降低图像质量,因为小块对那些在多个小块的交界处出现的边界和高频细节的表示不够准确。
在 JPEG 中,使用块结构处理图像,可以分别对每个块进行处理和压缩,从而减少了压缩过程中引入的误差。在处理过程中,每个块都会被 DCT 变换和量化处理,该处理过程最大的优点是可以减少图像数据中的冗余信息和不必要的细节,从而减少这些信息的存储量和处理所需的时间。通过这种方式,可以在减少图像数据量的同时确保压缩图像的质量和不失真的基本要求。
如果将整个图像视为一个 DCT 块,则在处理过程中会产生全局误差并且难以处理图像的局部特征。因此,将图像分成大小适当的块是非常必要的,以便进行局部处理并减少误差的传播。
在 JPEG 压缩算法中,对于每个块,都可以使用相同的压缩方案。这种方法可以在不增加文件大小的情况下,增加压缩速度并减少 CPU 和内存的使用量。这种压缩方法可以实现在大小相同、格式相同的不同图像之间共享方案。而且在网络传输和存储时,压缩块的处理更为方便。
总之,通过将图像分成多个块进行处理,可以更加高效、准确地压缩图像,并保证图像不会失真。同时,这也是 JPEG 压缩算法能够在各种领域广泛应用的原因之一。