jpeg无损转换 - 内存消耗？答案

【问题标题】：jpeg lossless transformations - memory consumption?jpeg无损转换 - 内存消耗？
【发布时间】：2012-12-06 22:59:32
【问题描述】：

我刚刚从http://jpegclub.org/jpegtran/ 下载了最新的win32 jpegtran.exe 并观察到以下情况：

我准备了一个 14500 x 10000 像素的 24 BPP jpeg 测试图像。

在无损旋转 (180) 期间监控 jpegtran.exe 命令行工具的内存消耗，我可以看到进程消耗高达 900 MB 内存！

我会假设这种 jpeg 无损转换 不需要将图像文件解码到内存中，而只需对编码文件本身执行一些数学转换 - 保持内存占用非常低。

那么下列哪项是正确的？

编辑：

根据 JasonD 的回答，原因似乎是后者。所以我会扩展我的问题：

是否有任何实现可以在小块中执行这些操作（以避免高内存使用）？还是总是需要整体完成而没有办法解决？

PS：
我不打算实现我自己的编解码器/算法。相反，我问是否有任何满足我的要求的实现。或者至少理论上可以。

【问题讨论】：

尝试在小块中这样做的问题是输出块需要根据输入重新排序，并且块是可变长度的（因为压缩） - 所以你不能轻易地随机访问它们中的任何一个。也许，您可以对输入文件进行初始传递，而无需实际扩展它，以确定输入流中每个块的开始位置，然后按输出顺序进行处理。不知道是否有人编写过诸如解决方案之类的代码。

【解决方案1】：

我不知道有问题的库，但为了对 jpeg 图像执行无损旋转，您至少必须解压缩 DCT 系数才能旋转它们，然后重新压缩。

完全展开后的 DCT 系数将与原始图像数据大小相同或更大，因为它们具有更多的信息位。

它是无损的，因为 jpeg 中的损失是由 DCT 系数的量化引起的。只要你不解码/重新编码/重新量化这些，就不会产生任何损失。

但这会占用大量内存。

jpeg 压缩的工作原理大致如下：

因此，“无损”转换会希望尽可能避免这样做 - 尤其是 DCT 量化之外的任何事情，但这并不能避免扩展数据。

【讨论】：

DCT 系数将大于最终（或原始）解压缩图像。
+1，我建议 OP 看看 David Salomon's Bible 的压缩方法。
顺便说一句：libjpeg.txt 中的 Memory usage 部分提供了有关内存要求的更多详细信息。对于 DCT 系数：“这需要 2 个字节/系数。在典型的 2x2 采样中，彩色图像每像素 3 个字节。最坏情况（1x1 采样）需要 6 个字节/像素。对于灰度，图 2 字节/像素.".
是的，我忽略了下采样方面，我可能应该提到这一点。我已经修改了我的答案以明确这一点。好地方。