在 OpenCV 中自动选择最佳 JPEG 压缩？

Question

不知道有没有办法在 OpenCV 中自动选择合理的 JPEG 压缩级别？

我获得的当前 JPEG 尺寸太大，将其固定为固定值感觉很脏。如果我记得 Dreamweaver 等图像编辑器中存在此类功能。如果没有这样的功能，我也想知道是否有人知道一种能够在不执行硬盘 IO 的情况下估计这个参数的算法。

std::vector<int> params;
params.push_back(CV_IMWRITE_JPEG_QUALITY);
params.push_back(magic);  //Want a way to estimate magic
cv::imwrite("my.jpg",image,params);

Answer 1

不幸的是，要“优化”JPEG 压缩，必须学习和应用有关 JPEG 压缩的许多技术细节。因此，许多库不提供全套调整参数。 0-100 JPEG 质量参数已经是一个很好的折衷方案。

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ImageMagick 可能有这样的功能。

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您正在寻找一种“在 OpenCV 中自动选择合理的 JPEG 压缩级别”的方法。

但是，“合理”是主观的，取决于图片所有者对给定图片中哪些特征很重要的看法。这意味着对于（不同所有者）x（不同图像）的每种组合，感知可能会有所不同。

• 简短的回答
  • 不，OpenCV 目前不提供此功能。
• “系统管理员”答案
  • 查看 OpenCV ImageMagick 集成。
  • http://www.imagemagick.org/discourse-server/viewtopic.php?f=22&t=20333&start=45
• 快速而肮脏的答案
  • 使用二分法（0、100、50、75、87...）来搜索接近指定输出文件大小的 JPEG 质量级别。
  • Secant method 也可能适用。
    • 已编辑：Newton's method 可能没有用，因为没有分析模型就无法获得质量文件大小曲线的一阶导数。
  • 显然这对于​​日常实际使用来说效率太低，因此图书馆不提供。
  • 如果您想使用它，您必须使用自己选择的技术自己实现它。
  • 为避免磁盘 I/O，use cv::imencode which writes to memory instead of to disk。
• 略长的答案
  • 虽然它没有实现此功能，但显然它是一个不错的功能。
  • 如果有人愿意以适合在 OpenCV 中使用的代码质量来实现它，OpenCV 可以考虑接受它。
• 更长的答案
  • OpenCV 使用jpeglib 或可选的libjpeg-turbo，这两个库都允许配置JPEG 压缩的技术细节。
  • 下面我将重点介绍这些技术细节。

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首先阅读：JPEG compression 维基百科

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JPEG压缩流水线中，jpeglib或libjpeg-turbo的用户​​可以配置三个压缩步骤：

• 色度二次采样
  • 在从 RGB 转换为 YCbCr 之后，色度（承载颜色）通道：色度蓝色和色度红色，可选择以相对于亮度 (Y) 通道（也称为强度或灰度通道，后者始终以全分辨率存储。
  • 大多数 JPEG 解码器可以支持这些下采样因子：
    • (1, 1) - 无二次抽样
    • (1, 2), (2, 1), (2, 2) - 适度的二次抽样，其中一个或两个维度可以被二次抽样 2。
    • (1, 4), (2, 4), (4, 2), (4, 1) - 重采样。请注意，原始 JPEG 规范禁止其中一些组合，但大多数 JPEG 解码器仍然能够解码它们。
• 量化表
  • 每个 JPEG 图像都可以为 DCT 变换系数的“AC 系数”定义一个量化表
  • 每个 JPEG 图像都可以为从 DCT 变换计算的“DC 系数”（即 8x8 块的平均值）定义一个量化表。
  • 量化是 JPEG 压缩的“有损步骤”。因此，技术用户必须决定可以接受多少损失（量化），然后相应地配置量化表。
• 霍夫曼表
  • Huffman coding 是一种无损压缩技术。换句话说，如果真的可以花时间根据整幅图像的量化 DCT 系数的统计数据优化霍夫曼编码表，，通常可以构造出一个好的霍夫曼编码表。表以优化压缩无需牺牲质量。
  • 很遗憾，现实情况更加复杂，而且这种优化通常无法启用。
    • 对于整个图像，它需要将所有 DCT 系数保存在内存中。这会增加内存使用量。
    • 在所有内容都在内存中之前，无法开始写入文件。相比之下，如果库预先选择量化表和霍夫曼表，而不查看 DCT 系数的统计数据，那么库将能够 >在处理像素的行和行时增量写入文件。因为 libjpeg 旨在用于最小分母的设备（包括智能手表，也许还有你的冰箱？），所以能够以最少的内存运行是一项重要功能。

Answer 2

抱歉，在您压缩文件之前无法确定大小。如果您不着急，请使用不同的质量值压缩图像，然后选择最佳的。