画像格納フォーマットの整理（JPEG形式紹介）について
3096 ワード
JPG
jpgフルネームはJPEGです。JPEG画像は、単一のラスター画像を24ビットの色で記憶する。JPEGはプラットフォームとは無関係のフォーマットで、最高レベルの圧縮をサポートしていますが、この圧縮は損失があります。漸近的JPEGファイルはインターリーブをサポートします。
jpg機能
JPEGファイル圧縮のレベルを上げるか下げることができます。しかし、ファイルサイズは画像の品質を犠牲にすることを代価としています。圧縮率は100:1までです。JPEGフォーマットは、ファイルを10:1から20:1の割合で簡単に圧縮できますが、画質は落ちません。）JPEG圧縮は写実的な撮影作品をうまく処理することができる。しかし、色が少なく、コントラストが強く、ソリッドフレームや純色エリアが大きいシンプルな作品には、JPEG圧縮は理想的な結果を提供できません。圧縮率は5:1まで低下し、ピクチャの完全性がひどく損なわれることがあります。この損失の原因は、JPEG圧縮方式は似たような色調をうまく圧縮できるが、JPEG圧縮方式は輝度の強い違いや純色領域をうまく処理できないからである。
jpgの長所と短所
特典：写真作品や実写作品は高級圧縮をサポートします。
可変圧縮比を利用してファイルサイズを制御できます。
インターリーブをサポートします。
インターネット標準を広く支持しています。
サイズが小さいので、jpgは万次元ネットワークにおいて写真の保存と転送のために用いられる。
短所：損失圧縮があると、元の画像のデータ品質が低下します。
JPEGファイルを編集して保存すると、JPEGは元の画像データを混ぜて品質が落ちます。この減少は累積的である。
JPEGは、含まれる色が少なく、大きな色の近くの領域や輝度の違いが非常に簡単な画像には適用されません。jpg使用範囲
jpgフォーマットは一種のピクチャフォーマットであり、比較的一般的な図画フォーマットであり、もしあなたの写真が他のフォーマットであれば、以下の方法で転化できます。
1、photoshop、絵を開けたら、別に保存して、下のフォーマットによってJPG形式を選択すればいいです。この方法は簡単で、画質がいいです。比較的に高い画像転換を要求します。
2、高くないなら、直接windowsに付随する絵プログラムを通してJPG形式を選んでください。このような変換方式は画質が高くないです。
JPGフォーマットが他のフォーマットに変わるなら、このような方法も同様に適用されます。
jpg圧縮モード
JPEG（Joint Photographic Experts GROUTP）は、国際標準組織（ISO：International Standardsization Organization）と国際電話電報諮問委員会（CCITT：Constions of the International Telephone and Telegraphh）によって静止画像のために構築された最初の国際デジタル画像であり、これまで圧縮されてきた標準画像でもあります。最も広い画像圧縮基準を適用します。JPEGは非可逆圧縮を提供することができるので、圧縮比は他の従来の圧縮アルゴリズムとは比較できない程度に達することができる。
JPEGの圧縮モードは以下の種類があります。
シーケンスコード(Sequential Enccoding)
一度に画像を左から右、上から下に順番に処理します。
インクリメンタルコード
画像伝送の時間が長い場合には、画像をボケから鮮明にするように分割処理して画像を転送することができる（GIFのネットワーク上の伝送と同様の効果がある）。
歪みなし符号化(Lossless Ecoding)
階段式コード（Herarchical Enccoding）
画像は数種類の解像度で圧縮されており、高解像度の画像をより低い解像度の装置でも表示できるようにするためである。
jpg圧縮ステップ
JPEGの非破壊圧縮方式は他の圧縮法より優れていないので、その非可逆圧縮に焦点を当てた。一枚の24ビットのカラー画像を例にとって、JPEGの圧縮ステップは、次のように分類される。
1.色の変換
JPEGは、RGB画像データ構造に対応するものではなく、YUV色モードのデータ構造のみをサポートするため、カラー画像を圧縮する前に、まずカラーモードをデータ変換しなければならない。各値の変換は、以下の変換式で計算できます。
Y=0.999 R+0.878 G+0.144 B
U=-0.699 R-00313 G+0.5 B
V=0.5 R-04.187 G-0.0813 B
ここで、Yは輝度を示し、UとVは色を表す。
変換が完了したら、データサンプリングが必要です。一般的に採用されているサンプリングの比率は4：1：1または4：2：2です。この作業を行った後、2ラインのデータは1ラインしか残していないので、サンプル後の画像データ量は元の半分に圧縮されます。
2.DCT変換
DCTは、画像信号を周波数領域で変換し、高周波と低周波情報を分離する処理プロセスである。その後、画像の高周波部分（すなわち画像の詳細）を圧縮し、画像データを圧縮する目的を達成する。
まず、画像を複数の8＊8のマトリクスに分割します。その後、各行列にDCT変換を行います。変換後に周波数係数行列が得られ、その周波数係数はすべて浮動小数点である。
3.量子化
後の符号化過程で使用するコードブックはすべて整数であるため、変換後の周波数係数を量子化して整数に変換する必要がある。
データ量子化を行った後、マトリックス中のデータはすべて近似値であり、元の画像データとの差異があるため、画像圧縮後の歪みの主な原因となる。
この過程では品質因子の選択が重要である。値が大きすぎて、圧縮比を大幅に上げることができますが、画質が悪いです。逆に，質量因子が小さい（最小は1）ほど，画像再構成品質は良いが，圧縮比は低い。これに対して、ISOはJPEGコードの実現者に使用される標準量子化値のセットを制定しました。
4.符号化
前のプロセスからは、色変換が完了する前に、画像はさらに圧縮されていません。DCT変換と量子化は、符号化段階のために準備されていると言えます。
コーディングには2つの機構があります。1つは0値のストローク長コードです。二はエントロピー符号化です。
JPEGでは、行列の対角線の法線方向を「之」字配列行列の要素として、曲徘徊シーケンスを採用している。このようにする利点は、マトリクスの左上隅に近い値の大きな要素がストロークの前に配列され、ストロークの後に配列されるマトリクス要素は基本的に0値であることである。ストローク長符号化は非常に簡単で一般的な符号化方式であり、ここではもはや説明しない。
符号化は実際に統計特性に基づく符号化方法である。JPEGではHUFFMAN符号化または算術符号化が可能です。
jpgフルネームはJPEGです。JPEG画像は、単一のラスター画像を24ビットの色で記憶する。JPEGはプラットフォームとは無関係のフォーマットで、最高レベルの圧縮をサポートしていますが、この圧縮は損失があります。漸近的JPEGファイルはインターリーブをサポートします。
jpg機能
JPEGファイル圧縮のレベルを上げるか下げることができます。しかし、ファイルサイズは画像の品質を犠牲にすることを代価としています。圧縮率は100:1までです。JPEGフォーマットは、ファイルを10:1から20:1の割合で簡単に圧縮できますが、画質は落ちません。）JPEG圧縮は写実的な撮影作品をうまく処理することができる。しかし、色が少なく、コントラストが強く、ソリッドフレームや純色エリアが大きいシンプルな作品には、JPEG圧縮は理想的な結果を提供できません。圧縮率は5:1まで低下し、ピクチャの完全性がひどく損なわれることがあります。この損失の原因は、JPEG圧縮方式は似たような色調をうまく圧縮できるが、JPEG圧縮方式は輝度の強い違いや純色領域をうまく処理できないからである。
jpgの長所と短所
特典：写真作品や実写作品は高級圧縮をサポートします。
可変圧縮比を利用してファイルサイズを制御できます。
インターリーブをサポートします。
インターネット標準を広く支持しています。
サイズが小さいので、jpgは万次元ネットワークにおいて写真の保存と転送のために用いられる。
短所：損失圧縮があると、元の画像のデータ品質が低下します。
JPEGファイルを編集して保存すると、JPEGは元の画像データを混ぜて品質が落ちます。この減少は累積的である。
JPEGは、含まれる色が少なく、大きな色の近くの領域や輝度の違いが非常に簡単な画像には適用されません。jpg使用範囲
jpgフォーマットは一種のピクチャフォーマットであり、比較的一般的な図画フォーマットであり、もしあなたの写真が他のフォーマットであれば、以下の方法で転化できます。
1、photoshop、絵を開けたら、別に保存して、下のフォーマットによってJPG形式を選択すればいいです。この方法は簡単で、画質がいいです。比較的に高い画像転換を要求します。
2、高くないなら、直接windowsに付随する絵プログラムを通してJPG形式を選んでください。このような変換方式は画質が高くないです。
JPGフォーマットが他のフォーマットに変わるなら、このような方法も同様に適用されます。
jpg圧縮モード
JPEG（Joint Photographic Experts GROUTP）は、国際標準組織（ISO：International Standardsization Organization）と国際電話電報諮問委員会（CCITT：Constions of the International Telephone and Telegraphh）によって静止画像のために構築された最初の国際デジタル画像であり、これまで圧縮されてきた標準画像でもあります。最も広い画像圧縮基準を適用します。JPEGは非可逆圧縮を提供することができるので、圧縮比は他の従来の圧縮アルゴリズムとは比較できない程度に達することができる。
JPEGの圧縮モードは以下の種類があります。
シーケンスコード(Sequential Enccoding)
一度に画像を左から右、上から下に順番に処理します。
インクリメンタルコード
画像伝送の時間が長い場合には、画像をボケから鮮明にするように分割処理して画像を転送することができる（GIFのネットワーク上の伝送と同様の効果がある）。
歪みなし符号化(Lossless Ecoding)
階段式コード（Herarchical Enccoding）
画像は数種類の解像度で圧縮されており、高解像度の画像をより低い解像度の装置でも表示できるようにするためである。
jpg圧縮ステップ
JPEGの非破壊圧縮方式は他の圧縮法より優れていないので、その非可逆圧縮に焦点を当てた。一枚の24ビットのカラー画像を例にとって、JPEGの圧縮ステップは、次のように分類される。
1.色の変換
JPEGは、RGB画像データ構造に対応するものではなく、YUV色モードのデータ構造のみをサポートするため、カラー画像を圧縮する前に、まずカラーモードをデータ変換しなければならない。各値の変換は、以下の変換式で計算できます。
Y=0.999 R+0.878 G+0.144 B
U=-0.699 R-00313 G+0.5 B
V=0.5 R-04.187 G-0.0813 B
ここで、Yは輝度を示し、UとVは色を表す。
変換が完了したら、データサンプリングが必要です。一般的に採用されているサンプリングの比率は4：1：1または4：2：2です。この作業を行った後、2ラインのデータは1ラインしか残していないので、サンプル後の画像データ量は元の半分に圧縮されます。
2.DCT変換
DCTは、画像信号を周波数領域で変換し、高周波と低周波情報を分離する処理プロセスである。その後、画像の高周波部分（すなわち画像の詳細）を圧縮し、画像データを圧縮する目的を達成する。
まず、画像を複数の8＊8のマトリクスに分割します。その後、各行列にDCT変換を行います。変換後に周波数係数行列が得られ、その周波数係数はすべて浮動小数点である。
3.量子化
後の符号化過程で使用するコードブックはすべて整数であるため、変換後の周波数係数を量子化して整数に変換する必要がある。
データ量子化を行った後、マトリックス中のデータはすべて近似値であり、元の画像データとの差異があるため、画像圧縮後の歪みの主な原因となる。
この過程では品質因子の選択が重要である。値が大きすぎて、圧縮比を大幅に上げることができますが、画質が悪いです。逆に，質量因子が小さい（最小は1）ほど，画像再構成品質は良いが，圧縮比は低い。これに対して、ISOはJPEGコードの実現者に使用される標準量子化値のセットを制定しました。
4.符号化
前のプロセスからは、色変換が完了する前に、画像はさらに圧縮されていません。DCT変換と量子化は、符号化段階のために準備されていると言えます。
コーディングには2つの機構があります。1つは0値のストローク長コードです。二はエントロピー符号化です。
JPEGでは、行列の対角線の法線方向を「之」字配列行列の要素として、曲徘徊シーケンスを採用している。このようにする利点は、マトリクスの左上隅に近い値の大きな要素がストロークの前に配列され、ストロークの後に配列されるマトリクス要素は基本的に0値であることである。ストローク長符号化は非常に簡単で一般的な符号化方式であり、ここではもはや説明しない。
符号化は実際に統計特性に基づく符号化方法である。JPEGではHUFFMAN符号化または算術符号化が可能です。