从 jpeg 文件生成 AC 元素

Question

我正在解码 jpeg 文件。我已经生成了霍夫曼表和量化表，并且已经到了必须解码 DC 和 AC 元素的地步。例如，假设我有下一个数据

FFDA 00 0C 03 01 00 02 11 03 11 00 3F 00 F2 A6 2A FD 54 C5 5F FFD9

如果我们忽略 SOS 标记中的几个字节，我的真实数据是从 F2 字节开始的。所以让我们把它写成二进制（从 F2 字节开始）：

1111 0010 1010 0110 0010 1010 1111 1101 0101 0100 1100 0101 0101 1111
  F    2    A    6   2     A    F    D    5    4    C    5    5   F

解码时，第一个元素是亮度 DC 元素，所以让我们对其进行解码。

[1111 0]010 1010 0110 0010 1010 1111 1101 0101 0100 1100 0101 0101 1111
  F    2    A    6   2     A    F    D    5    4    C    5    5   F

所以 11110 是元素 08 的霍夫曼代码（在我的例子中）。这意味着接下来的 8 位是我的 DC 值。当我取接下来的 8 位时，值为：

1111 0[010 1010 0]110 0010 1010 1111 1101 0101 0100 1100 0101 0101 1111
  F    2    A    6   2     A    F    D    5    4    C    5    5   F

DC 元素值为 -171。

这是我的问题：接下来是亮度 AC 值，但在 AC 非零的情况下，我不太了解标准？天呐！

Answer 1

如您所见，DC 值被定义为指定 DC 正值或负值的“额外”位数。 AC 系数的编码方式不同，因为它们中的大多数都是 0。Huffman 表为 AC 系数定义了每个条目，具有“跳过”值和“额外位”长度。跳过值是在存储值之前要跳过多少个 AC 系数，额外的位与 DC 值的处理方式相同。解码 AC 系数时，您解码的值从 1 到 63，但 MCU 结束编码的方式可能会有所不同。您可以将实际值存储在索引 63 处，或者如果您的索引 > 48，则可以获得 ZRL（零运行长度 = 16 个零），或任何可以让您结束的组合。一个简化的解码循环：

void DecodeMCU(signed short *MCU)
{
int index;
unsigned short code, skip, extra;

   MCU[0] = decodeDC();
   index = 1;
   while (index < 64)
   {
      code = decodeAC();
      skip = code >> 4; // skip value
      extra = code & 0xf; // extra bits
      index += skip;
      MCU[index++] = calcACValue(extra);
   }
}

颜色分量可以交错（典型）或存储在单独的扫描中。元素在每个 MCU 中以之字形顺序编码（首先是低频元素）。定义 MCU 的 8x8 系数块的数量取决于颜色二次采样。对于 1:1，将有 1 个 Y，然后是 1 个 Cr 和 1 个 Cb。对于典型的数码相机图像，水平轴是二次采样的，因此您将获得 2 个 Y 块，然后是 1 个 Cr 和 1 个 Cb。压缩图像的质量设置决定了使用的量化表以及编码了多少个零 AC 系数。质量越低，每个 MCU 的零点就越多。当您在 MCU 上执行逆 DCT 时，零的数量将决定在 8x8、16x8、8x16 或 16x16 像素块中保留多少细节。以下是基本步骤：

1) 熵解码8x8系数块，每个颜色分量单独存储
2) 去锯齿形和去量化系数
3) 对系数执行逆 DCT（对于 4:2:0 子采样可能是 6 个 8x8 块）
4) 将颜色空间从 YCrCb 转换为 RGB 或您需要的任何内容