[发明专利]JPEG编码和解码方法及系统

权利要求书

1.一种JPEG编码方法，其特征在于，包括：

将图像按照8*8像素块的大小进行分块，再按照输入图像的格式将所述图像分割成若干个最小编码单元，每个最小编码单元包括固定个数的8*8像素块；

对图像中的所有最小编码单元，按照所述光栅扫描的顺序作如下处理：对每个最小编码单元中的每一个8*8像素块进行正向离散余弦变换以获取离散余弦变换系数；对所述离散余弦变换系数按照量化表进行量化以获取量化的离散余弦变换系数；对所述量化的离散余弦变换系数进行Z字扫描以获取从低频到高频排序的离散余弦变换系数；对所述从低频到高频排序的离散余弦变换系数进行熵编码以获取对应的二进制码流，其中，使用行程长度编码对所述从低频到高频排序的离散余弦变换系数中的交流系数进行编码，对所述从低频到高频排序的离散余弦变换系数中的直流系数不作差分脉冲编码；

将所有最小编码单元的对应的二进制码流采用填充方式作字节对齐以获取每个最小编码单元的字节对齐的二进制码流；

根据所有的最小编码单元的字节对齐的二进制码流生成一特殊JPEG文件的特殊压缩数据；

按照所述光栅扫描的顺序建立记录所述每个最小编码单元的字节对齐的二进制码流在所述特殊JPEG文件的特殊压缩数据中位置的查找表。

2.如权利要求1所述的JPEG编码方法，其特征在于，所述图像为YUV格式。

3.如权利要求1所述的JPEG编码方法，其特征在于，采用填充方式作字节对齐步骤中，采用填充零的方式作字节对齐。

4.如权利要求1所述的JPEG编码方法，其特征在于，所述查找表中用统一的空间大小记录每个最小编码单元在所述特殊JPEG文件的特殊压缩数据中位置。

5.如权利要求4所述的JPEG编码方法，其特征在于，所述统一的空间大小为4Byte。

6.如权利要求1所述的JPEG编码方法，其特征在于，所述特殊JPEG文件除特殊压缩数据外，还包括与标准JPEG文件格式相同的文件头和文件末尾。

7.如权利要求6所述的JPEG编码方法，其特征在于，根据所有的最小编码单元的字节对齐的二进制码流生成特殊JPEG文件的特殊压缩数据的步骤之后或按照所述光栅扫描的顺序建立记录所述每个最小编码单元的字节对齐的二进制码流在所述特殊JPEG文件的特殊压缩数据中位置的查找表的步骤之后还包括：

在所述特殊JPEG文件的特殊文件头中加入JPEG DRI来定义最小编码单元的restart间隔以生成标准文件头，其中，JPEG DRI为0x FF DD 00040001；

在所述特殊JPEG文件的特殊压缩数据中的每个最小编码单元的结束处加入一个restart标识以生成标准压缩数据，其中，所述restart标识分别为0x FF D0至0x FF D7共8个，8个restart标识依次循环加入至一个最小编码单元的结束处；

根据所述标准文件头、标准压缩数据及文件末尾生成标准JPEG文件。

8.一种JPEG解码方法，其特征在于，对权利要求1至6所述的支持随机位置解码的JPEG编码方法生成的特殊JPEG文件进行解码，包括：

根据所需解码的图像区域的左上角坐标及图像区域的宽度和高度在所述查找表中找出相应的最小编码单元在所述特殊JPEG文件的特殊压缩数据中的位置；

根据所述位置从所述特殊压缩数据中获取相应的最小编码单元的字节对齐的二进制码流，并对所述字节对齐的二进制码流进行熵解码以获取从低频到高频顺序的量化的离散余弦变换系数，其中，使用可变长解码对字节对齐的二进制码流中的交流系数进行解码，对字节对齐的二进制码流中的直流系数不作差分脉冲解码；

对所述从低频到高频顺序的量化的离散余弦变换系数进行反量化以获取反量化的离散余弦变换系数；

对所述反量化的离散余弦变换系数作反Z字扫描以获取光栅扫描顺序的反量化的离散余弦变换系数；

对所述光栅扫描顺序的反量化的离散余弦变换系数作反向离散余弦变换以获取重建的8*8像素块；

根据所述重建的8*8像素块按照光栅扫描的顺序重组为图像。