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UYVYをJFIへ変換する方法

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フォーマットについて

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
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。
初回リリース: 1991