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JPEをUYVYへ変換する方法

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フォーマットについて

JPEはJPEG(Joint Photographic Experts Group)圧縮画像の代替ファイル拡張子で、.jpgおよび.jpegファイルと機能的に同一です。.jpe拡張子は、3文字のファイル拡張子が標準であった初期のコンピューティング環境(MS-DOSやWindows 3.xなど)で生まれ、一部のアプリケーションが.jpgに加えてJPEG関連の追加拡張子として.jpeを登録しました。JPEファイルは標準的なJPEG圧縮データを含みます。8x8ピクセルブロックを周波数係数に変換し、品質設定に応じて量子化し、ハフマンエントロピー符号化でエンコードする同一のDCTベースのロッシー圧縮です。ファイル構造はJFIFまたはExif仕様に従い、SOIマーカー(0xFFD8)で始まり、アプリケーション固有マーカー(JFIF用のAPP0、Exif用のAPP1)、量子化およびハフマンテーブル定義、エントロピー符号化画像データが続きます。JPE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ビットカラー画像をサポートし、埋め込みICCカラープロファイル、デジタルカメラからのExifメタデータ(露出、GPS、レンズデータ)、IPTCキャプション、XMPメタデータを含むことができます。JPEG圧縮アルゴリズムは、高周波数の空間ディテールおよび色差に対する人間の視覚システムの低い感度を利用して — 目が容易に知覚できない情報を破棄することで — その卓越した効率を実現しています。JPEの利点の一つは、MIMEタイプデータベースおよびファイル関連付けテーブルにおける広範な登録であり、メールクライアント、ウェブサーバー、オペレーティングシステムが.jpeファイルをJPEG画像として認識し、正しく処理することを保証します。このフォーマットの普遍的な到達範囲もまた決定的な強みです — JPE/JPEGは過去30年間に製造されたすべての画像対応ソフトウェアおよびハードウェアデバイスでサポートされています。ファイルはすべてのブラウザ、エディター、プログラミングライブラリを含むJPEGを処理するあらゆるツールで処理可能です。
初回リリース: 1992
UYVYは、YUV 4:2:2クロマサブサンプリング色空間での画像およびビデオフレーム格納用のパックピクセルフォーマットで、UYVYの呼称は各4バイトマクロピクセル内のバイト順序を示します。U(Cb)、Y0、V(Cr)、Y1です。各マクロピクセルは単一の色度サンプルペア(UとV)を共有しながら個別の輝度値(Y0とY1)を保持する2つの水平ピクセルをエンコードし、完全4:4:4 YUVと比較してデータサイズを33%削減する2:1水平クロマサブサンプリングを実現しつつ、完全な輝度解像度を維持します。UYVY順序はMicrosoftのVideo for WindowsおよびDirectShowフレームワークでFOURCCコードとして指定されており、プロフェッショナルビデオキャプチャカード、放送機器、ビデオ処理パイプラインで一般的に使用されています。UYVY生ファイルにはヘッダーがありません — ピクセルデータはU,Y,V,Yバイト四つ組のフラットなシーケンスであり、画像寸法の外部指定が必要です。4:2:2サブサンプリングは、明るさに対する色の空間解像度が低い人間の視覚システムの特性を利用しています。目は色度の詳細よりもはるかに高い空間周波数で輝度の詳細を認識するため、隣接ピクセル間での色サンプル共有は実際上目に見える品質低下を生じません。UYVYの利点の一つは放送標準互換性です。UYVYの4:2:2サンプリングはプロフェッショナルビデオ標準(ITU-R BT.601、SDI)で使用される色度構造に一致し、ビデオキャプチャハードウェアおよびフレーム精度処理のための自然なフォーマットとなっています。効率的なメモリレイアウトもまた強みです — パックバイト配置によりキャプチャハードウェアとシステムメモリ間の高速DMA転送が可能です。UYVYデータはFFmpeg、ImageMagick、およびプロフェッショナルビデオキャプチャ/編集ソフトウェアで処理されます。
開発元: ITU-T / Microsoft
初回リリース: 1982