LIBJPEG TURBOの使い方と１２ビット画像への対応．８ビット以上の画像をJPEG圧縮したいときに． https://github.com/norishigefukushima/libjpeg12bit

1. LIBJPEG TURBOの使い方と
１２ビット画像への対応
名古屋工業大学
福嶋慶繁
サンプルコード
https://github.com/norishigefukushima/libjpeg12bit

2. LIBJPEG TURBOとは
• libjpegをSIMD等を用いて高速化実装したライブ
ラリ．
• 標準に準拠したいくつかの拡張機能も実装済み
• 並列化はベクトル化のみで，マルチコアは不使用
• libjpegとlibjpegturboの関数や設定は同じ．

3. 使い方

4. Jpeg.cpp
• OpenCVのIOをもつサンプル
• imencodeJPEG, imdecodeJPEGで画像の圧縮展開
• jpeg_encodeとjpeg_decodeがlibjpegを使った圧縮の実体
• このサンプルのライブラリとして添付されているlibjpeg.libは
visual studio 64bitバイナリ向けの入力画像が12bitでに対応した
ものでそれに付随してコードも変更されている．
• todo
• Matのタイプを切り替えることで8bit 12bitどっちも対応するコードが
生成可能なので気が向いたら変更．

5. DCTの精度を変更する
• 構造体struct jpeg_compress_struct cinfo のパラメータにて
cinfo.dct_method=JDCT_ISLOW
とすることで変更可能．候補は3つ．
typedef enum {
JDCT_ISLOW, /* slow but accurate integer algorithm */
JDCT_IFAST, /* faster, less accurate integer method */
JDCT_FLOAT /* floating-point: accurate, fast on fast HW */
} J_DCT_METHOD;

6. 算術符号化を使う
• 構造体struct jpeg_compress_struct cinfo のパラメータにて
cinfo.arith_code = TRUE
とすることで算術符号化が有効化
算術符号化は符号化効率が大きく向上する一方で計算コストが増
える．

7. ハフマンテーブルを設定する
• クオリティパラメータ（0-100）を量子化パラメータへ変換す
る
• int q = jpeg_quality_scaling(quality);
• 量子化テーブルを新たにセットする
• ルミナンスが0番クロマが1番
• jpeg_add_quant_table(& cinfo, 0,std_luminance_quant_tbl, q, TRUE);
• jpeg_add_quant_table(& cinfo, 1,std_chrominance_quant_tbl, q, TRUE);
s•tatテic coーnst uブnsignルed inはt std1_lu6minxan1ce_6quant_tbl[DCTSIZE2] =
{
16, 11, 10, 16, 24, 40, 51, 61,
12, 12, 14, 19, 26, 58, 60, 55,
14, 13, 16, 24, 40, 57, 69, 56,
14, 17, 22, 29, 51, 87, 80, 62,
18, 22, 37, 56, 68, 109, 103, 77,
24, 35, 55, 64, 81, 104, 113, 92,
49, 64, 78, 87, 103, 121, 120, 101,
72, 92, 95, 98, 112, 100, 103, 99
};
static const unsigned int std_chrominance_quant_tbl[DCTSIZE2] =
{
17, 18, 24, 47, 99, 99, 99, 99,
18, 21, 26, 66, 99, 99, 99, 99,
24, 26, 56, 99, 99, 99, 99, 99,
47, 66, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99
};

8. 12bitで使う
• CmakeのオプションでWITH12bitをonにしてコンパイル
• 注意
• 8bitと併用不可．12bit入力専用ライブラリになる．
• 算術符号使用不可
• 入力ビットストリーム（JSAMPLE）はshort型

9. 差分を符号化する
• フレーム間差分などの情報を12bit対応JPEGで保存する場合，量
子化テーブルをMPEGのインターフレームの符号化の係数のよ
うに変更する必要がある．
• 自然画像よりもフラットな量子化係数が好ましい
static const unsigned int flt_luminance_quant_tbl[DCTSIZE2] =
{
16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16,
16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16,
16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16,
16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16,
16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16,
16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16,
16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16,
16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16
};
//MPEG2 test model 5
static const unsigned int flt_chrominance_quant_tbl[DCTSIZE2] =
{
16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,
18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25,
19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 27,
20, 21, 22, 23, 24, 25, 27, 28,
21, 22, 23, 24, 25, 27, 28, 30,
22, 23, 24, 25, 27, 28, 30, 31,
23, 24, 25, 27, 28, 30, 31, 33
};