先日のLT、４枚めのスライドで「このバチカンのJPEG画像を50,000回『JPEGで保存』すると、こんな風に劣化してしまいます」と言いました。
実のところ、あの画像を50,000回”単純に”繰り返しJPEG圧縮しても、あんな風に劣化しない
しないんです。
テーマの本質ではなかったので、LTでは説明を省略しました。補足の意味でここに書いておきます。
これ、気づくのに少し時間がかかりました。
JPEG圧縮にはImagemagicのconvertを使用します。
資料作成時、はじめに書いたシェルスクリプトが以下。
1 2 3 4 5 6 | cp ORG.JPG temp.jpg for i in {0..100}; do convert temp.jpg -quality 90 $i.jpg rm temp.jpg cp $i.jpg temp.jpg done |
これを実行すると、元の画像”ORG.JPG”が、圧縮率90%で100回繰り返しJPEG圧縮されるのですが、15回めから劣化しなくなります。
回数を増やそうが、圧縮率を変化させようが、ものの十数回で劣化が止まります。
最初、劣化の実験には適さない画像(色数や写真そのもの)なのかとか、convertの使い方に誤りがあるのかとか悩んでいたのですが、答えはWikipediaにありました。
File:JPEG Generarion Loss rotating 90 (stitch of 0,100,200,500,900,2000 times).png
この画像資料は、同じくWikipediaのGeneration lossからリンクされているもので、JPEGを2,000回圧縮して劣化させるという、今回の目的そのままの画像です。
親切にもシェルスクリプトが載ってました。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | for i in {0..2001}; do convert GenerationLoss_step$i.jpg -rotate 90 -quality 85 GenerationLoss_step$(($i+1)).jpg if [ $(($i%100)) -ne 0 ]; then rm GenerationLoss_step$i.jpg fi echo -n "." done |
「回転させていた」
このスクリプトでは、convertの”rotate”パラメータにより90度ずつ回転させながら圧縮しています。
未だJPEG圧縮のアルゴリズムを完全に理解しているわけではないのですが、同じアルゴリズムを用いる限り、一定回数に達すると「情報の間引き」に効果がなくなってしまうようです。
画像を回転させることで、各々のピクセルの位置が変化し、再び”新たに”間引かれるという効果が生まれます。
JPEG圧縮アルゴリズムについては、こちらのコンテンツを参照しました。丁寧に書かれています。
ちょと勉強になりました。
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