JPEG介紹

　JPEG是取自聯合相片專家小組(Joint Photograohic Experts Group)的縮寫，該小組是屬於國際標準組織(International Organization for Standarization, ISO)。JPEG影像壓縮標準，適用於一般拍照所取得的數位影像，不僅提供相當理想的壓縮比，可以大幅減少數位影像檔的資料量，而且也沒有專利使用權的問題，因此在網際網路中被廣泛使用。

　因此，JPEG 影像壓縮技術，成為最具有代表性的影像壓縮技術。JPEG的核心技術是採用之前介紹過的區塊轉換編碼，同時牽涉離散餘弦轉換(DCT)與霍夫曼編碼等壓縮技術。而JPEG影像壓縮技術更延伸至視訊壓縮標準，例如:H.26X、MPEG。

　JPEG影像壓縮標準，提供幾種不同的編碼系統，分別為:

• 失真底線編碼系統(Lossy Baseline Coding System)
• 擴充編碼系統(Extended Coding System)
• 無失真獨立編碼系統(Lossless Baseline Coding System)

　以上三種編碼系統中，雖然失真底線編碼系統是以無失真壓縮為主，但由於可以提供理想的壓縮比，大幅減少影像資料量，因此被大量採用。目前，從網路下載的JPEG影像檔，主要是使用這個編碼系統進行影像壓縮。

　無失真獨立編碼系統通常在醫學影像應用時較常見，目的是希望避免由於數位影像的失真現象，造成醫學診斷的誤判。

JPEG編碼步驟

(1) 根據輸入影像，分割成互不重疊的區塊(Blcok)，區塊大小為8 * 8(n = 8)。輸入的像素強度是以8-bits為主。

(2) 以區塊為單位，進行基本的數學運算，並根據離散餘弦轉換計算轉換係數。

(3) 採用正規化陣列(Normaalization Array)，藉以調整傳換係數的數值範圍，可以減少壓縮後的資料量。

(4) 根據壓縮比的設定值，採用閥值編碼技術，藉以去除較小的轉換係數。轉換係數是以鋸齒狀的順序排列。

(5) 採用霍夫曼編碼，因此每個區塊將會編碼成一維的係數序列。JPEG的解碼就是上述過程的逆轉換即可。