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フォーマットについて
JFIは、JPEG File Interchange Format（JFIF）で格納された画像の代替ファイル拡張子で、JPEG圧縮写真画像の標準ファイルフォーマットです。JFIファイルは標準的なJPEGファイルとバイト単位で同一であり、拡張子は単に一部の初期アプリケーションやオペレーティングシステムがJPEG/JFIF画像を識別するために使用したあまり一般的でないバリアントにすぎません。基礎となるJFIF仕様は1991年にC-Cube MicrosystemsのEric Hamiltonによって公開され、JPEG圧縮画像データが特定のマーカーセグメントを持つファイルにどのようにパッケージされるかを定義しています。SOI（Start of Image）マーカー、JFIF識別文字列・バージョン番号・ピクセル密度情報・オプションのサムネイルを含むAPP0マーカー、その後に量子化テーブル、ハフマンテーブル、エントロピー符号化スキャンデータで構成されるJPEGデータストリームが続きます。JFIファイルは任意の解像度で8ビットグレースケールおよび24ビットYCbCrカラー画像をサポートし、品質は圧縮時に選択される量子化テーブル値によって制御されます。ロッシーDCTベース圧縮は写真コンテンツに対して10:1から20:1の典型的な圧縮率を最小限の可視アーティファクトで達成しますが、高圧縮ではJPEGに特徴的なブロッキングおよびリンギングパターンが生じます。JFI/JFIF仕様の利点の一つは普遍的な相互運用性です。ファイル構造と色空間規則（特定のCCIR 601変換係数によるYCbCr）を標準化することにより、JFIFはJPEG画像がアプリケーションやプラットフォーム間で色のずれやデコード失敗なく交換できることを保証しました。完全なソフトウェア互換性もまた実用的な強みです — JFIファイルは使用されるファイル拡張子に関係なく標準的なJPEGデータであるため、これまでに作られたすべての画像ビューアー、ブラウザ、エディタで開くことができます。
YUVは、画像データを輝度成分（Y'、明るさを表す）と2つの色度成分（U/CbとV/Cr、色差信号を表す）に分離するY'UVカラーモデルで画像を格納する生ピクセルデータフォーマットです。YUVカラーモデルはアナログカラーテレビ放送に起源があります — 具体的には1953年に採用されたNTSCシステムと1967年のPALシステム — 既存の白黒受像機との下位互換性のために明るさ情報と色情報を分離する必要がありました。デジタルイメージングでは、ITU-R BT.601規格（1982年）がアナログYUVモデルから派生したデジタルYCbCrエンコーディングを正式に定め、事実上すべてのデジタルビデオおよび放送システムで使用される変換行列とサンプル精度を定義しました。YUV生ファイルにはヘッダー、圧縮、メタデータがありません — 指定された順序（4:4:4、4:2:2、4:2:0、またはその他のサブサンプリング比）の輝度および色度サンプルのフラットなシーケンスであり、寸法、ビット深度、サブサンプリング方式の外部指定が必要です。4:2:0サブサンプリングモード（色度が輝度の水平・垂直ともに半分の解像度を持つ）が特に一般的で、H.264、H.265、AV1、およびほとんどのコンシューマービデオコーデックで使用されています。YUVの利点の一つはビデオパイプラインとの直接的な互換性です。YUVデータはビデオエンコーダー、ハードウェアディスプレイコントローラー、カメラセンサーISPのネイティブ入力フォーマットであり、フレーム精度のビデオ処理と分析のための最もダイレクトな表現です。YUVカラーモデルの知覚的効率もまた根本的な強みです — ルマとクロマを分離することで、目に見える影響を最小限に抑えながらカラーデータを半分または4分の1にする効果的なサブサンプリングが可能になります。YUVデータはFFmpeg、ImageMagick、およびすべてのビデオ処理ツールで処理されます。