[FileFormat]用VB写的高速GIF、JPEG 编码/解码 程序

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　　　　　　　　　　（利用GIF_LZW算法实现的）网络图片传输
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作者：zyl910
版本：1.0
更新：2004-06-06


技术特点
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一、使用TCP协议传输数据。理由：稳定性好。
二、使用字节数据流进行传输，理由：
    A:VB的String存在自动Unicode转换问题，影响速度；
    B:可以直接发送8位字节数据，不需要使用Base64编码，从而减少了编码时间。
三、使用GIF-LZW压缩算法压缩图像。理由：
    A:行程编码、Huffman压缩算法压缩率太低；
    B:JPEG压缩算法需要太多位运算，且运算量大（有专门MMX优化算法），不利于VB实现；
    C:GIF-LZW压缩算法压缩率较好，且我已想出VB语法下高效GIF-LZW压缩/解压算法。
四、使用“有序抖动”算法进行 色彩量化。理由：“有序抖动”处理的结果具有一定规律性，有助于LZW类算法压缩。

项目：JPEG图片压缩程序(1/5)
作者：zyl910
E-Mail:zyl910@sina.com


说明：
    由于JPEG图片压缩的复杂性。就算是是最简单的基线系统（BaseLine），
若想一次实现对算法要求太高，且不易理解，再加上我对它不是特别熟悉。
于是我决定分5个步骤实现：

1.灰度
  量化表：标准亮度量化表，共1张
  Huffman表：标准DC/AC亮度Huffman表，共2张
2.彩色YUV111
  量化表：标准亮度/色度量化表，共2张
  Huffman表：标准DC/AC亮度Huffman表，共2张（亮度/色度用同一张Huffman表）
3.彩色YUV411
  量化表：标准亮度/色度量化表，共2张
  Huffman表：标准DC/AC亮度Huffman表，共2张（亮度/色度用同一张Huffman表）
4.使用DRI、RSTx标签
  量化表：标准亮度/色度量化表，共2张
  Huffman表：标准DC/AC亮度Huffman表，共2张（亮度/色度用同一张Huffman表）
5.自适应Huffman表
  量化表：标准亮度/色度量化表，共2张
  Huffman表：标准 亮度/色度 & DC/AC Huffman表，共4张


提示：
JPEG压缩分为三个部分：
1.JPEG压缩原理及算法（RGB/YCbCr,DCT/IDCT,量化,Z字型编码,用DPCM对DC/用RLE对AC编码/Huffman编码）
2.JPEG标记格式
3.JPEG图片文件的组织形式（位于SOS后的图像压缩数据是由MCU块怎样排列的，特别是使用了DRI之后）

还有许多细节问题：
1.解码过程中遇到“FF 00”当“FF”处理，否则忽略“FF”
2.进行DCT前YCbCr要减128，进行IDCT前要加128（相当于Y减128，YCbCr不需要加128）
3.每个标记中数据可以不止一个（去掉长度的部分就是一段）


参考文献：
1.何斌《VC++数字图像处理》人民邮电出版社, 2001.4
2.张益贞《VC++实现JPEG/MPEG编解码技术》人民邮电出版社, 2002.11
3.杨淑莹《VC++图像处理程序设计》清华大学出版社/北方交通大学出版社, 2003.11（SOF0中，宽度/高度 写反了）

项目：JPEG图片压缩程序 v2.0
作者：zyl910
更新：2004/5/23
E-Mail:zyl910@sina.com


说明
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　　这是一个比较完整的JPEG压缩程序，支持 彩色/灰度、Y分量水平/垂直采
样律、图像质量 调整。使用的是最简单的基线系统（BaseLine）压缩方式，
量化表及Huffman表都是与ACDSee一致的，没有提供自适应Huffman表压缩功能。


速度测试
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CPU：赛杨733
内存：128MB SDRAM
操作系统：Windows 98 SE
（请运行编译后的exe！在VB开发环境下是解析运行，大规模数据处理速度很慢）

（单位：毫秒ms）
┏━━━━┳━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━┓
┃　　　　┃512*512 Lena│ 800*600　│ 1024*768 ┃
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┃　灰度　┃　376.9725　│ 597.6534 │ 950.3084 ┃
┠────╂──────┼─────┼─────┨
┃彩色 1:1┃　676.0799　│1097.7514 │1655.6605 ┃
┠────╂──────┼─────┼─────┨
┃彩色 2:1┃　587.0741　│ 921.2441 │1384.4843 ┃
┠────╂──────┼─────┼─────┨
┃彩色 1:2┃　574.2990　│ 905.8943 │1394.3513 ┃
┠────╂──────┼─────┼─────┨
┃彩色 2:2┃　509.0129　│ 806.8808 │1251.1223 ┃
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注：
　　“彩色 x:y”表示Y分量的水平/垂直采样滤。
　　　　1:1：YUV 111
　　　　2:1：YUV 422（水平）
　　　　1:2：YUV 422（垂直）
　　　　2:2：YUV 411


提示
~~~~
JPEG压缩分为三个部分：
1.JPEG压缩原理及算法（RGB/YCbCr,DCT/IDCT,量化,Z字型编码,用DPCM对DC/用RLE对AC编码/Huffman编码）
2.JPEG标记格式
3.JPEG图片文件的组织形式（位于SOS后的图像压缩数据是由MCU块怎样排列的，特别是使用了DRI之后）

细节问题
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1.解码过程中遇到“FF 00”当“FF”处理，否则忽略“FF”
2.进行DCT前YCbCr要减128，进行IDCT前要加128（相当于Y减128，CbCr不需要加128）
3.每个标记中数据可以不止一个（去掉长度的部分就是一段）


参考文献
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1.何斌《VC++数字图像处理》人民邮电出版社, 2001.4
2.张益贞《VC++实现JPEG/MPEG编解码技术》人民邮电出版社, 2002.11
3.杨淑莹《VC++图像处理程序设计》清华大学出版社/北方交通大学出版社, 2003.11（SOF0中，宽度/高度 写反了）
4.网络上的一些文章，比如 云风的“JPEG 简易文档 V2.12”……


VB不适合编写高速JPEG压缩程序的原因
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1.JPEG压缩需要大量的位运算，而VB中只能靠乘除来移位，效率太低了
2.在高级语言中确定一个整数占用的位数需要一大堆if，可在汇编中一条位扫描指令就行了
3.浮点DCT变换太慢，而 AAN快速DCT变换算法MMX优化版 早就公布n年了