Jpeg 压缩基础

Question

我正在阅读 Jpeg 压缩，但我在理解基础知识时遇到了一些问题！ 请看这个架构

http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/Topic5.fig_29.gif

我的问题在最后一步，假设我们有一个 16*16 像素的灰度图像，所以我们有 4 个大小为 8*8 的块。在 zigzag 扫描中，我们有 4 个大小为 1*64 的数组，每个数组的第一个索引是 DC 值，其余 63 个值是 AC 分量。让我们假设是这样的；

BLOCK-1::150,-1, 6, 0,-3,....
BLOCK-2:-38, 4,-6,-1, 1,....
BLOCK-3:18,-2,3,4,1,....
BLOCK-4:45,3,5,-1,1,....

我知道 DPCM 编码与之前的 8*8 块的区别，但是如何？！像这样的东西：

150,150-(-38),-38-18,45-18>>
150,188,-156,27

那么根据JPEG系数编码表我们有

10010110-111110,10111100-111110,01100011-111110,11011-110

对于（例如）第一行 (-1, 6, 0,-3,....) 的 AC 分量，我们使用 RLE，因此我们有：

(0,-1),(0,6),(1,-3),...

然后根据JPEG默认AC码表我们有：

00-0,100-110,111001-10

如果我的计算是正确的，接下来会发生什么？！我们放置第一个块的第一个 DC，然后放置 63 个剩余值的 RLE，依此类推？我的意思是第一个区块我们有10010110-111110 ,00-0,100-110,111001-10, ...

我有点困惑，我在任何地方都找不到答案:(

Answer 1

首先，我强烈建议您参考jpec 一个用 C 编写的微型 JPEG 编码器（仅限灰度，基于 DCT 的基线 JPEG，仅限 8x8 块）。

您可以找到主要的压缩步骤here。具体请参考this line，对应当前块的熵编码步骤。

DPCM 编码与之前 8*8 块的差异，但如何编码？

熵编码逐块操作。假设当前块不为空，DC系数编码是通过首先计算当前和之前的DC值之间的差来完成的：

int val, bits, nbits;
/* DC coefficient encoding */
if (block->len > 0) {
  val = block->zz[0] - s->dc;
  s->dc = block->zz[0];
}

注意：s 代表熵编码器状态。另外，对于第一个块，s->dc 被初始化为 0。

所以val代表当前直流差：

1. 这种差异的大小（= 位数）是通过读取 Huffman 表中相应的 DC 代码来编码的，
2. 然后，对其幅度（= 值）进行编码。

如果差为负，则使用二进制补码。

bits = val;
if (val < 0) {
  val = -val;
  bits = ~val;
}
JPEC_HUFF_NBITS(nbits, val);  
jpec_huff_write_bits(s, jpec_dc_code[nbits], jpec_dc_len[nbits]); /* (1) */
if (nbits) jpec_huff_write_bits(s, (unsigned int) bits, nbits);   /* (2) */

完整版请参考code section。