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UYVYをPGM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
PGM(Portable Graymap)は、Netpbm画像フォーマットファミリーのグレースケールメンバーで、1988年にJef PoskanzerがUnixシステム向けのPbmplusツールキットの一部として作成しました。PGMは各ピクセルが0(黒)からユーザー指定の最大値(通常、8ビットでは255、16ビットでは65535)までのグレー値を保持するシングルチャンネル輝度画像を格納します。このフォーマットにはASCII(マジックナンバーP2、ピクセル値が空白区切りの10進テキスト数値として記述)とバイナリ(マジックナンバーP5、値が生のバイトとして格納)の2つのバリアントがあります。両バリアントとも、マジックナンバー、幅、高さ、最大グレー値を指定するヘッダーで始まります。PGMはNetpbmの変換-処理-変換パイプライン哲学におけるグレースケール中間フォーマットとして設計されました。あらゆるフォーマットのソース画像をPGMに変換し、Netpbmの豊富なコマンドラインツールライブラリで処理した後、ターゲットフォーマットに変換するという方式です。利点の一つはフォーマットの透明性です — ASCIIバリアントは画像データを人間が直接読め、awkやgrepなどのテキストツールで簡単に処理でき、デバッグや教育に非常に有用です。科学・コンピュータビジョンコミュニティでの採用もまた実用的な強みです。PGMの簡潔なシングルチャンネル表現は画像解析アルゴリズムにとって自然なフォーマットであり、多くの学術論文や教材でPGMの例が使用されています。このフォーマットはImageMagick、GIMP、および多数の画像処理ライブラリでサポートされており、多くの研究ツールやベンチマークの標準入力として使用され続けています。
開発元: Jef Poskanzer
初回リリース: 1988