jpef of operation (abstract)

JPEG OF OPERATION

PRESENTATION*START

舞鶴高専　専攻科

JPEG OF OPERATION2ES 12　吉元裕真

0. Abstract

5JPEGの手順

1）ピクセルデータをRGBからYUVへ変換

3）分割されたブロック毎の処理

2）データのサンプリング

3.1）DCT変換3.2）データの量子化3.3）データの整列3.4）データの圧縮（エントロピー符号化）

6JPEGの手順





Chapter4 （よしたか、小森、よしお、森ちゃん）

7JPEGの手順





Chapter5 （岩上、岸田さん、蔭山）

8JPEGの手順





ここをやる（たぶん）

9JPEGの手順





蔭山がやった内容を詳しく説明する感じ…？

10JPEG標準

この章では、

4つの方式

について説明します。

11JPEG標準

として定義されている。

ファイル形式の細かい定義

「JPEGってざっくりこんな感じのやつ」

JPEGでは標準規格として

12JPEG標準

JPEG方式のうち、4種類を挙げて説明します。

シーケンシャルDCT

シーケンシャルロスレス

プログレッシブDCT

階層的モード

13JPEG標準

プログレッシブ DCT

階層的モード

シーケンシャル DCT


14JPEG標準

15JPEG標準

チェック柄

線が入っている

シーケンシャルDCT1

17シーケンシャルDCT

1度の走査で画像を圧縮する「基本的な方式」

他の方法は、この方法を拡張したもの


素直に、全ての要素を順にファイルに書き込んでいく形式

一番基本的な形式であり普通に使われている

参考：http://www.marguerite.jp/Nihongo/Labo/Image/JPEG.html


ファイルの先頭から順にデータが書かれているので

寮の残念回線でデータが途中で途切れると

こんな感じで途中から表示できない


シーケンシャルDCTを用いたJPEGを

ベースラインJPEGという。ネットで調べる時は、ベースラインJPEGってしないと情報が全く出てこない。


ベースラインJPEGとは、いわゆる普通のJPEGのこと

ペイントとかで普通に「JPEGで保存」ってすると、ベースラインJPEGで保存される

普通JPEGって言うと、これのこと


ベースラインJPEGで、圧縮率を変えて比べてみる。


(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)


(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

生成した画像

オリジナル画像から生成した画像を引いた差分画像


(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)


(a) (b)

0.065 bit/pixel

0.065 bit/pixel


(a) (b)

チェック柄情報が失われた

エラーが大量に出ている


(c) (d)

0.157 bit/pixel

0.157 bit/pixel


(a) (b)

上部は情報が失われている

一部は情報が残っている

エラーの数が減っている


(e) (f)

0.256 bit/pixel

0.256 bit/pixel


(e) (f)

チェック柄情報が残っている

エラーがさらに少ない

プログレッシブDCT2


なんか直流成分→低周波成分 →高周波成分って書いていくやつ

次のスライドで詳しく説明します

参考：http://www.marguerite.jp/Nihongo/Labo/Image/JPEG.html

34プログレッシブDCT

36プログレッシブDCT(1) (2) (3)

(4) (5) (6)

(7) (8) (9)

37プログレッシブDCT直流成分

交流成分1

交流成分2

交流成分n：

ファイル中には、このような順序でデータを記述することで、受信した部分から逐次画像を表示することができる。


プログレッシブDCTを用いたJPEGを

プログレッシブJPEGという。ネットで調べる時は、プログレッシブJPEGってしないと情報が全く出てこない。


ネット回線が低速だった時代に、画像全体をとりあえず表示できるように改良されたJPEG

ファイルを全て読み切らなくても画像ファイルの表示が可能


ファイルの先頭から画像データ全体を少しずつ記述する

寮の残念回線でデータが途中で途切れると、

こんな感じで低解像度ではあるが全体像が表示される


(a) (b)

0.065 bit/pixel (DC coefficients only)


(a) (b)



(c) (d)

0.157 bit/pixel (first two AC coefficients)


(c) (d)



(e) (f)

0.256 bit/pixel (first five AC coefficients)


(e) (f)


47プログレッシブDCT(a)


48プログレッシブDCT(c)


49プログレッシブDCT(e)


50JPEG

世の中のJPEGは、だいたいこの2つ。

正直、ロスレスとか階層的なやつとかはほとんど使われてないっぽい

シーケンシャルロスレス3

52シーケンシャルロスレス

ロスレスって言ってるけど

人間の目では見分けられないレベルでオリジナルとそっくりな状態

データを捨ててても、ある閾値より再現性が高ければ可逆圧縮（ロスレス圧縮）と呼ぶ


ロスレスって言ってるけど

人間の目では見分けられないレベルでオリジナルとそっくりな状態

データを捨ててても、ある閾値より再現性が高ければ可逆圧縮（ロスレス圧縮）と呼ぶ

よしたかの時に先生が言ってたやつ


隣接資料と予測方程式から元々のデータをうま～いこと予想する


隣接資料

予測方程式

予測方程式から xはどの式で表されるのか記録

デコード時はa, b, cから xの値を求める

階層的モード4

57階層的モード

段階的に元画像へ近づけていくモード

下手したら、普通のDCTモードと同じ画質を表現するため、普通のDCTモードよりも多くのビットを必要とすることも


イメージこんな感じ

59階層的モード元画像から縦横2倍（面積4倍）ずつしていく

面積4倍！4倍！！4倍！！！...ってしていったら画像が大きくなる

画像を大きくする（解像度を上げる）

アップサンプリング




ダウンサンプリング

ダウンサンプリング

エンコードデコード


0.053 bit/pixel (expanded 4:1 by pixel replication in each dimension).


0.224 bit/pixel (expanded 2:1 by pixel replication in each dimension).


0.568 bit/pixel (full resolution).


0.568 bit/pixel (full resolution).

ここまで再現できるようににすると普通のDCTの方がサイズが小さい

66まとめ

JPEG方式のうち、4種類を挙げて説明しました。

シーケンシャルDCT


プログレッシブDCT

階層的モード

よく使う

ご静聴ありがとうございました。

お疲れ様でしたー

jpef of operation (abstract)

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