JPEG 完整格式

JPEG是一种广泛使用的图像压缩格式。它是一种有损压缩，可以在保留较高图像质量的情况下将文件大小缩小。

JPEG 文件格式

JPEG文件由一系列连续的"段"组成。每个段都以两个字节的标识符开始，后跟一个长度字段。

标识符标识段的类型。常见的标识符包括“FFC0”（SOFO段），“FFC2”（SOFO段），以及“FFDA”（扫描段）。

以下是JPEG文件中可能包含的段类型：

• SOI（开始图像）： 文件的开始
• APPn（应用程序段）：应用程序指定的数据
• DQT（量化表定义）：定义量化表
• SOF0（基本DCT）：JPEG文件的主体
• DHT（霍夫曼表定义）：定义霍夫曼表
• SOS（扫描头）：包含图像数据和扫描参数
• EOI（结束图像）：文件的结尾

JPEG 图像压缩

JPEG 压缩使用两个主要过程：

1. 色彩空间转换 - 将 RGB 颜色空间转换为 YCbCr 颜色空间，Y 是亮度，Cb 和 Cr 是蓝色和红色色度。 YCbCr 提供图像的更好压缩率，而 RGB 与显示屏幕兼容。

2. 量化 - 基于人眼对图像高频和低频部分的敏感度，在块级别上对图像进行量化。量化将图像的高频细节减少，从而减少了需要存储的数据量。

Python 中的 JPEG 编码和解码

Python 中有几个库可用于 JPEG 图像处理。最常用的是 PIL 和 OpenCV 库。

示例代码

下面是使用 Pillow 库读取 JPEG 文件并将其保存为 PNG 文件的示例代码：

from PIL import Image

# 读取 JPEG 文件
image = Image.open("example.jpg")

# 将数据转换为 RGB 以兼容 PNG 格式
image = image.convert("RGB")

# 保存为 PNG 文件
image.save("example.png")

使用 OpenCV 库进行 JPEG 编码的示例代码：

import cv2

# 读取图像
image = cv2.imread("example.jpg")

# 将图像编码为 JPEG
encoded_image, _ = cv2.imencode(".jpg", image)

# 将编码的图像写入文件
with open("example_encoded.jpg", "wb") as f:
    f.write(encoded_image)

结论

JPEG 完整格式包括一系列连续的段，每个段都包含有关图像的信息。JPEG 压缩使用色彩空间转换和量化过程来减小文件大小。Python 中的 PIL 和 OpenCV 库可用于 JPEG 图像的处理。