静止画の圧縮に使用されるもの

JPEG は静止画の圧縮に使用されます。 JPEG は、ファイル拡張子「.jpg」または「.jpeg」を持つ連続階調静止画像の圧縮規格であり、静止グレースケール画像およびカラー画像の圧縮に適しています。 JPEG は、主に、予測符号化 (DPCM)、離散コサイン変換 (DCT)、およびエントロピー符号化の結合符号化方式を使用して、冗長な画像とカラー データを削除し、小さな記憶領域で画像を圧縮できる非可逆圧縮形式です。画像データにある程度のダメージを与える可能性があります。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

JPEG は静止画の圧縮に使用されます。

JPEG の概要

JPEG (Joint Photographic Experts Group) は、JPEG 標準の製品です。国際標準化機構 (ISO) によって開発された は、連続階調静止画像 の圧縮規格です。 JPEG 形式は、最も一般的に使用される画像ファイル形式で、拡張子 .jpg または .jpeg が付きます。

主に予測符号化 (DPCM)、離散コサイン変換 (DCT)、エントロピー符号化の結合符号化方式を使用して、冗長な画像と色データを削除する非可逆圧縮形式です。小さな保存容量に圧縮されるため、画像データがある程度破損する可能性があります。特に、圧縮率を高くしすぎると、最終解凍後の画質が低下するため、高画質を追求する場合には、あまり高い圧縮率を使用することはお勧めできません。

ただし、JPEG 圧縮テクノロジは非常に高度であり、非可逆圧縮を使用して冗長な画像データを削除できます。つまり、より少ないディスク容量でより良い画質を得ることができます。さらに、JPEG は画質を調整する機能を備えた非常に柔軟な形式であり、さまざまな圧縮率でファイルを圧縮でき、複数の圧縮レベルをサポートしています。圧縮率は通常 10;1 から 40;1 の間です。圧縮率は圧縮率が高く、圧縮率が大きいほど画質は低下し、圧縮率が小さいほど画質は高くなります。同じ画像の場合、JPEG 形式で保存されたファイルは他の種類のファイルの 1/10 ～ 1/20 で、通常は数十 KB にすぎず、品質の低下は小さく、基本的に目に見えません。 JPEG 形式は主に高周波情報を圧縮し、色情報を十分に保持し、インターネットでの使用に適しています。画像の送信時間を短縮でき、24 ビットのトゥルー カラーをサポートします。また、連続画像を必要とする画像にもよく使用されます。トーン。

#圧縮規格

JPEG 形式は、標準 JPEG、プログレッシブ JPEG、JPEG2000 の 3 つの形式に分類できます。

• 1. 標準的な JPEG 形式で、Web ページからダウンロードする場合は画像を上から下までしか表示できず、すべての画像データをダウンロードするまで画像全体を見ることができません。 . .

• 2. プログレッシブ JPEG; Web ページをダウンロードするとき、このタイプでは、最初に画像の大まかな外観が表示され、次に完全なコンテンツがゆっくりと表示され、プログレッシブ JPG ファイルとして保存されます。この形式の画像は、標準の JPG 形式で保存される画像よりも小さいため、Web ページで画像を使用する場合は、この形式をより頻繁に使用できます。

• 3. JPEG2000; より圧縮品質の高い新世代の画像圧縮方式であり、無線伝送時の信号不安定により起こりやすいモザイク現象や位置ずれを改善することができます。そして伝送品質を向上させます。

JPEG2000 には次のような特徴があります:

1. 高い圧縮率

離散ウェーブレット変換アルゴリズムにより、画像は、ピクセル モジュールをより効果的に保存できる一連の「ウェーブレット」に変換できるため、JPEG2000 形式の画像圧縮率は、現在の JPEG に基づいて 10% ～ 30% 高めることができ、圧縮された画像はより繊細に表示されます。この特徴は、インターネットやリモートセンシングなどの画像伝送分野で広く使用されています。

2. 可逆圧縮と非可逆圧縮

JPEG2000 には、可逆圧縮と非可逆圧縮の 2 つの圧縮方式があり、医療画像やアーカイブ画像など、多くの分野で可逆圧縮が必要となります。画質: 比較的高い要件が要求される状況。同時に、JPEG2000 は埋め込みコード ストリームを提供し、非可逆から可逆へのプログレッシブ解凍を可能にします。

3. プログレッシブ送信

現在、インターネット上の JPEG 画像はダウンロード時に「ブロック」で送信されるため、一行ずつしか表示できませんが、JPEG2000 形式の画像はプログレッシブ送信をサポートしています。 . 画像の輪郭データが最初に転送され、その後他のデータが徐々に転送され、継続的に画質が向上します。インターネット、プリンタ、画像ドキュメントは、この機能の主な用途です。

4. 対象領域の圧縮

この機能では、画像上の対象領域を指定し、圧縮時にこれらの領域の圧縮品質を指定したり、復元中に特定の領域の解決策を指定したりできます。 . 圧縮要件。これは、ウェーブレット変換が空間領域と周波数領域に局所化されているためで、画像の特定の部分を完全に復元するには、画像の対応する部分にエラーがない限り、すべてのコードが正確に保存されている必要はありません。コード。このようにして、重要なポイントを簡単に強調表示できます。

5. コード ストリームのランダム アクセスと処理

この機能により、ユーザーは画像内の関心領域をランダムに定義できるため、この領域の画質が他の画像領域よりも高くなります。コード ストリームのランダム処理により、ユーザーは回転、移動、フィルタリング、そして特徴抽出。

6. フォールトトレランス

JPEG2000はコードストリーム内でフォールトトレランス対策を講じており、無線などの伝送エラーが多い通信路で画像を伝送する場合、一定の耐障害性を実現するためにフォールトトレランス対策を講じる必要があります。再構成された画像の品質。

7. コンテンツベースの説明

画像ドキュメント、画像のインデックス作成、検索は画像処理の重要な分野です。MPEG7 は、ユーザーが興味を持つさまざまな「素材」をサポートしています。そして効率的な検索。コンテンツベースの記述は、JPEG2000 の圧縮方式の特徴の 1 つです。

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