九乡新闻网蚕蛹虫花有什么作用:【翻译+原创】进一步研究JPEG的画质劣化问题
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/27 13:33:13
发表于： 2005-07-06 16:45 | 只看楼主 短消息 资料 字号： 小 中 大 1楼
偶觉得这篇文章对所有数码摄影，也对图像处理会有所裨益。
文章出处
http://aska-sg.net/popeye/014_20040512.html
翻译中对原文内容有删节和补充。
JPEG是最著名的图像文件格式之一。
大家知道用压缩率水平12和压缩率水平4保存的图像之间的差距是非常明显的。
如果用压缩率水平4重复打开保存的过程的话，图像劣化会怎样呢？
我做了这样的试验。
图1
图2
左侧为原始图像的局部放大，右侧为用JPEG压缩水平4保存过的。
可以看到，压缩后的图像上出现原始图像中没有的颜色和方块状噪声。
图3
左侧为压缩水平4保存1次后的，右侧为压缩水平4原尺寸重复打开保存15次的。
可以看到虽然重复15次压缩，画质并没有随着处理次数的怎加而进一步劣化。
图4
左侧为压缩水平4保存1次后的，右侧为压缩水平4重复打开保存5次的。
15次都没有发生画质损失，为什么5次就这样了呢？
JPEG的特征和弱点
JPEG的普及率非常高，君临各种图像文件格式，在互联网上作为标准图像格式使用以外，几乎没有不支持JPEG格式的图像处理软件。具备这个特点的图像文件格式JPEG是独一无二的存在。
数码相机普及了，大家在使用JPEG的时候可能并没有感到不自由。即使是感觉到了，也会具结到相机本身的像素数和动态范围等方面去。实际上，在业界公认JPEG在目前为止是独一无二不可替代地用来保存数码相机拍摄的照片，但是最终格式，它存在着弱点。
关于JPEG引起画质劣化的探讨
JPEG的语源是Joint Photographic Expert Group。这是静止图像文件格式的国际标准规格。其特点是能够将原始图像数据戏剧性地压缩保存。
实现压缩保存的方法大致分为两个方面，即减像素（插值计算）和量子化。
图5
减像素（Down Sampling）是针对人眼不敏感的颜色信息进行的。更详细地说的话，JPEG格式将原始图像分解为一个辉度层（图5上）和两个色差层（图5中和图5下）。分解方法称为YCbCr或YUV。这两个色差层人的肉眼分辨不清。JPEG的就是对这两个色差层不留情地割爱来戏剧性地减少数据量的。经过JPEG压缩的图像会在色相变化剧烈和低反差的地方会发生边缘色扩散和色分离等现象。
图像被分割成小的区域，以这些区域为单位对色差数据计算平均值，这称为量子化。量子化的位（bit）数用来表示层次，渐变等阶调信息。量子化位数越多就越能接近忠实于原始图像的阶调，反之位数越少阶调信息的步长值（就是台阶高度啦）就越大，色调渐变就变粗糙。这就是JPEG无法原样还原，被称为不可逆压缩的主要原因。
对整个画面的分割是用8x8的方块进行的，因此在发生明显误差的地方可以看到瓦片状的线条。分割后，使用查表法（计算机的一种高速换算的算法）对每个小区域计算。因此在图像加工过程中不改变图像尺寸，即使重复多次打开并用相同压缩率保存操作，量子化区域划分相同，查表结果也相同，如同图3那样，几乎不会引起进一步的画质劣化。如果每次打开保存都稍微改变一下尺寸的话，量子化区域会被重新划分，数据会反复进行取舍，就会像图4那样发生明显劣化。
在图像处理过程中，会重复地打开保存，使用JPEG格式的话会引起画质劣化。
JPEG仍然不失为一种方便的图像文件格式
JPEG的压缩率可以由用户在1/5至1/100之间指定，具体可以指定的压缩率选项依存于使用的软件或设备的界面。也就是说，在要求质量的时候可以选择低压缩率，而在容量有限制以及传送速度的制约的情况下，可以牺牲画质选择高压缩率。这就是JPEG的应用范围广泛，颇受欢迎的决定因素。
顺便介绍一个PS放大技巧
PS在放大图片的时候会发生锯齿状噪声。
如果把放大过程分为10%步长的放大操作可以最大限度地降低放大带来的不良影响。
操作时使用图片像素数，用百分数表示，然后输入110，一次不行再来，
直到达到超过且最接近所需尺寸为止。
2005-07-22 08:45:15
【翻译+原创】进一步研究JPEG的画质劣化问题
JPEG是我们数码摄影爱好者离不开的图像文件格式，翻译一篇文章。偶觉得这篇文章对所有数码摄影，也对图像处理会有所裨益。
文章出处
http://aska-sg.net/popeye/014_20040512.html
翻译中对原文内容有删节和补充。
JPEG是最著名的图像文件格式之一。
大家知道用压缩率水平12和压缩率水平4保存的图像之间的差距是非常明显的。
如果用压缩率水平4重复打开保存的过程的话，图像劣化会怎样呢？
我做了这样的试验。
图1
图2
左侧为原始图像的局部放大，右侧为用JPEG压缩水平4保存过的。
可以看到，压缩后的图像上出现原始图像中没有的颜色和方块状噪声。
图3
左侧为压缩水平4保存1次后的，右侧为压缩水平4原尺寸重复打开保存15次的。
可以看到虽然重复15次压缩，画质并没有随着处理次数的怎加而进一步劣化。
图4
左侧为压缩水平4保存1次后的，右侧为压缩水平4重复打开保存5次的。
15次都没有发生画质损失，为什么5次就这样了呢？
JPEG的特征和弱点
JPEG的普及率非常高，君临各种图像文件格式，在互联网上作为标准图像格式使用以外，几乎没有不支持JPEG格式的图像处理软件。具备这个特点的图像文件格式JPEG是独一无二的存在。
数码相机普及了，大家在使用JPEG的时候可能并没有感到不自由。即使是感觉到了，也会具结到相机本身的像素数和动态范围等方面去。实际上，在业界公认JPEG在目前为止是独一无二不可替代地用来保存数码相机拍摄的照片，但是最终格式，它存在着弱点。
关于JPEG引起画质劣化的探讨
JPEG的语源是Joint Photographic Expert Group。这是静止图像文件格式的国际标准规格。其特点是能够将原始图像数据戏剧性地压缩保存。
实现压缩保存的方法大致分为两个方面，即减像素（插值计算）和量子化。
图5
减像素（Down Sampling）是针对人眼不敏感的颜色信息进行的。更详细地说的话，JPEG格式将原始图像分解为一个辉度层（图5上）和两个色差层（图5中和图5下）。分解方法称为YCbCr或YUV。这两个色差层人的肉眼分辨不清。JPEG的就是对这两个色差层不留情地割爱来戏剧性地减少数据量的。经过JPEG压缩的图像会在色相变化剧烈和低反差的地方会发生边缘色扩散和色分离等现象。
图像被分割成小的区域，以这些区域为单位对色差数据计算平均值，这称为量子化。量子化的位（bit）数用来表示层次，渐变等阶调信息。量子化位数越多就越能接近忠实于原始图像的阶调，反之位数越少阶调信息的步长值（就是台阶高度啦）就越大，色调渐变就变粗糙。这就是JPEG无法原样还原，被称为不可逆压缩的主要原因。
对整个画面的分割是用8x8的方块进行的，因此在发生明显误差的地方可以看到瓦片状的线条。分割后，使用查表法（计算机的一种高速换算的算法）对每个小区域计算。因此在图像加工过程中不改变图像尺寸，即使重复多次打开并用相同压缩率保存操作，量子化区域划分相同，查表结果也相同，如同图3那样，几乎不会引起进一步的画质劣化。如果每次打开保存都稍微改变一下尺寸的话，量子化区域会被重新划分，数据会反复进行取舍，就会像图4那样发生明显劣化。
在图像处理过程中，会重复地打开保存，使用JPEG格式的话会引起画质劣化。
JPEG仍然不失为一种方便的图像文件格式
JPEG的压缩率可以由用户在1/5至1/100之间指定，具体可以指定的压缩率选项依存于使用的软件或设备的界面。也就是说，在要求质量的时候可以选择低压缩率，而在容量有限制以及传送速度的制约的情况下，可以牺牲画质选择高压缩率。这就是JPEG的应用范围广泛，颇受欢迎的决定因素。
顺便介绍一个PS放大技巧
PS在放大图片的时候会发生锯齿状噪声。
如果把放大过程分为10%步长的放大操作可以最大限度地降低放大带来的不良影响。
操作时使用图片像素数，用百分数表示，然后输入110，一次不行再来，
直到达到超过且最接近所需尺寸为止。
2005-07-22 08:45:15
【翻译+原创】进一步研究JPEG的画质劣化问题
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