跟我写 JPEG 解码器(一)概述

发布网友发布时间：2024-09-29 06:50

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热心网友时间：2024-09-30 20:54

本文为介绍 JPEG 解码器的文章，旨在帮助读者迅速撰写出自己的解码器，并对 JPEG 压缩理论有深入理解。
本系列文章附有配套程式码，可供阅读与除错，相关细节可至 GitHub README 查询。使用基线编码的 JPEG 文件是最常用、简单的一种格式，并占据多数。
在 JPEG 称之为标准的一系列规范中，实际上包含了多种压缩算法和编码方式。其中基线、序列性和进阶压缩为有损压缩技术，而阶层压缩技术为无损，具有清晰度逐渐提升的特性。选择不同的编码方式和压缩算法会影响 JPEG 压缩的效率与品质。
JPEG 标准文件结构中预设有几个可选标头，其中 JFIF 标准是最为常用的一种，用以指定文件尺寸和装置显示比例。使用 JPEG 解码器时，不仅需要理解 JPEG 标准，也需要注意到 JFIF 标准的约束。
JPEG 压缩与解压缩主要通过 DCT 变换和霍夫曼编码实现。在解码过程中，此两个操作可逆，使得压缩文件在理论上保留所有原始数据。然而，JPEG 也通过舍弃不显眼的视觉信息，以牺牲部分数据精度达到进一步压缩的目的。
理解并实现 JPEG 解码流程涉及多方面的细节与步骤，包括 DCT 变换、霍夫曼编码、以及对不显眼视觉信息的丢弃等。在之后的文章中，将深入探讨 JPEG 编解码的相关细节。
针对疑问，如需要理论基础，请参阅附录一。