JPEG-LS编解码源程序提供了一种高效的无损和近无损图像压缩解决方案,适用于各种需要高质量图像数据传输与存储的应用场景。
JPEG-LS(ISO/IEC 14495-1)是一种无损图像压缩标准,由Loew 和 Goyal在1998年提出。它旨在提供与JPEG相似的压缩效率,但不引入视觉上的失真,因为它是无损的。这种算法在图像处理领域具有重要的应用价值,尤其是在需要保持原始数据完整性的场景下,如医疗成像、遥感和科学图像。
JPEG-LS的核心在于它的编码策略,主要分为预测和熵编码两部分:
1. **预测**:JPEG-LS使用邻近像素进行线性预测。有多种预测模式可供选择,包括最近邻(NN)、线性(A)、双线性(B)和自适应预测(AP)。计算出来的误差是接下来要编码的数据。
2. **熵编码**:通过一种称为“Near-lossless”(近无损)的方法对预测误差进行编码。这种方法结合了改进的运行长度编码(RLE) 和可变字长编码(VLC)。如果连续出现相同的误差值,RLE将记录这些重复次数;否则使用VLC为每个误差值生成码字。在解压缩过程中,首先解析熵编码以恢复预测错误,然后通过反向操作选定的预测模式来计算原始像素值。
JPEG-LS 的压缩和解压过程通常包括以下关键模块:
- **初始化**:设置最大允许的预测误差、运行长度等参数。
- **输入/输出**: 读取或写入图像数据流。
- **熵编码与解码**:解析RLE 和 VLC 编码,恢复预测误差值。
- **位流管理**:处理缓冲区以确保正确的字节和比特操作。
- **错误处理**:检查并修复可能的解压缩错误。
理解这些源代码有助于深入掌握JPEG-LS的工作原理,并可用于开发或优化自己的编解码器。这对于提高图像处理软件性能及质量至关重要,同时也为学习图像处理与压缩理论的学生提供了一个有价值的实践项目。