用霍夫曼表解码JPEG图像扫描数据

霍夫曼表（Huffman Table）是一种用于压缩数据的编码表，常用于JPEG图像压缩中。JPEG是一种常见的图像压缩格式，它通过使用霍夫曼编码来减小图像文件的大小，从而节省存储空间和传输带宽。

霍夫曼编码是一种变长编码方式，它根据不同符号出现的频率来分配不同长度的编码。频率较高的符号使用较短的编码，频率较低的符号使用较长的编码，以此来实现对数据的高效压缩。

在JPEG图像压缩中，扫描数据是指将图像分成多个8x8的小块，对每个小块进行离散余弦变换（DCT）后得到的频域系数。这些频域系数经过量化和编码后，就可以得到压缩后的JPEG图像数据。

解码JPEG图像扫描数据时，需要使用相应的霍夫曼表进行解码。霍夫曼表包含了每个频域系数的编码和解码规则。解码过程中，根据读取到的比特流，根据霍夫曼表进行解码，将比特流转换为对应的频域系数值。通过逆量化和逆离散余弦变换（IDCT）等步骤，最终可以恢复出原始的图像数据。

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JPEG 编码过程：为 GPU 处理开路

图片平台上承接了巨量的图片每天需要针对几十亿的图像进行处理，由于JPEG格式是存储系统中存储最多图像格式，而JPEG格式编解码以及处理中都是大量的数据计算，GPU较于CPU具有更强大的数据并行计算的能力...于是研究利用GPU来加速处理图像编解码以及图像处理, 为此很有必要先了解JPEG的的编解码过程。文章参考了大量外部资料，引用了相关的图片以及数据，所涉及到的内容或者原理都有相应的链接跳转以供查询。...亮度量化表色度量化表而通常我们在进行JPEG质量调整时就是在量化表乘一个系数得到新的量化表。量化过程对于原图来说是一个有损的过程。这也就是JPEG实际图像质量无法超越原始图像的原因。...zigzag扫描过程: 上面数据经过zigzag扫描后行程这样的序列数据编码经过zigzag扫描后的数据进行横向排布后得到这样的序列: -26,-3,0,-3,-2,-6,2,-4,1,-3,1,0,5,1,2...数据编码完成后把用到的DHT表，huffman表以及其他一些数据信息，按规定格式写入到数据的头部。和编码后的数据合并起来就产生了一个JPEG文件。jpeg头部写入的huffman表。

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： 霍夫曼树是一个二轮算法，它需要扫描目标字符串两次才能压缩它。...第一次扫描统计每个字符出现的频率，第二次扫描根据生成的编译表压缩。构造过程如下：为每个字符创建一个独立的结点（可以看成只有一个结点的树）。...', left.freq + right.freq, left, right); pq.insert(parent); } return pq.delMin(); } 解码操作...：根据霍夫曼树将比特流解码：根据比特流的输入从根节点向下移动（遇到0走左子结点，遇到1走右子结点），遇到叶结点后，输出该叶结点的字符并回到根结点。...根据霍夫曼树建立一张字符和路径对应的二进制字符串相联系的表，然后扫描目标字符串，每读入一个字符，查表得到相应的二进制字符串并输出即可。

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JPEG编码和解码

在JPEG标准中没有定义缺省的Huffman表，用户可以根据实际应用自由选择，可以预先定义一个通用的Huffman表，也可以针对一幅特定的图像，在压缩编码前通过搜集其统计特性来计算Huffman表。...三，JPEG解码的主要过程。 3.1 读入文件的相关信息按照JPEG文件数据存储方式，把要解码的文件的相关信息一一读出，为接下来的解码工作做好准备。...读取哈夫曼表数据； 3. 建立哈夫曼树。在准备好所有的图片信息后，就可以对图片数据进行解码了。关于AC,DC系数的解码 1....AC系数的解码通过查询Huffman数据解出RS，从中的到Runlength和Size的值。因为符号B是通过VLI表来编码的，所以通过查询Size的值可以得到Amplitude。...3.2 MCU中颜色分量(Y,U,V)的解码图像数据流是有MCU组成，而MCU是用数据单元和颜色分量构成。图像数据流是以位（bit）为单位存储信息的。

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我们是如何记录图片的？

玻璃的光影只需要使用四种颜色即可完成另一方面，学过数据结构的同学能够想到一种常见的压缩方式：「霍夫曼编码」。简单地来说就是我们可以记录一份字典，用更小的比特序列来记录更常出现的字符。...比起标准的霍夫曼编码，它的字典是动态生成的，因此需要传输的尺寸将会进一步减小。所以 GIF 就相当于用压缩文件来编码图片，这能不厉害嘛！...PNG 解析器必须支持关键数据块的解析，而对于辅助数据块则是能识别就识别，不能识别可以忽略。这个特性有什么用呢？我们可以重新回顾一下，我们会在什么场景下使用 GIF 而不是 PNG 呢？...像 LZ77 这样的压缩算法与霍夫曼编码类似：数据多样性越差，压缩效率就越高。这意味着对于早期互联网上的那种剪贴画，PNG 是很有优势的；但随着图像复杂程度升高，PNG 能够压缩的空间也越来越有限了。...我们之所以能够压缩数据，往往是因为这些数据「本身存在冗余信息」。例如霍夫曼编码就利用了不同的数据出现的频率不一致，这就是一种统计学冗余。

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十款性能最佳的压缩算法

本文会为你介绍6种不同的无损数据压缩算法，以及4种基于深度学习的图像/视频压缩算法。 6款无损数据压缩算法无损压缩算法通常被用于归档或其他高保真目的。...这个压缩算法广泛用于归档格式，如RAR以及网络数据的压缩。 4. DEFLATE DEFLATE算法于1993年提出。作者是Phil Katz。该算法结合了LZ77或LZSS预处理器与霍夫曼编码。...霍夫曼编码是1952年提出的诉法。它是一种熵编码，主要基于字符出现频度分配编码。 5....另外，基于CNN的压缩还提升了JPEG图像的品质，因为它减少了峰值信噪比（PSNR）和结构相似性（SSIM）。基于CNN的压缩通过使用熵估计法还实现了HEVC的性能。 4....当解码的时候，算法基于这些特征来重建图像。和基于CNN算法相比，基于GAN的压缩算法通过消除对抗损失能够产生更高品质的图像。总结压缩算法能够帮助你优化文件大小。不同的算法有不同的结果。

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由画质决定 jpeg上需要极限优化的场景几种文件格式的特点 baseline-jpeg 这种类型的JPEG文件存储方式是按从上到下的扫描方式，把每一行顺序的保存在JPEG文件中。...Baseline一遍扫描不同，Progressive JPEG文件包含多次扫描，这些扫描顺寻的存储在JPEG文件中。...Format)的原义是“图像互换格式”，GIF文件的数据，是一种基于LZW算法(串表压缩算法)连续色调的无损压缩格式。...- 2.用node-webkit开发的程序，用webp可以减少文件包的体积。...在画质相同的情况下比jpeg小的多使用一个很小的js解码器就可以被浏览器支持基于高清视频压缩标准 (HEVC) 一个子集开发支持和jpeg相同的色值，并且在有损压缩的通知支持透明，单通道支持8

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