技術書同人誌博覧会
JPEGの裏側

新刊

同人誌・64ページ・1,500円
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JPEGの品質は「85がよい」と、耳にしたことはありませんか?
そもそも、JPEGの「品質」という数値が何を意味しているのか、深く考えたことはあるでしょうか。

JPEGは1992年に誕生し、30年以上たっています。
今でも写真やウェブ画像など、私たちの身の回りで広く使われている画像フォーマットです。
しかし、JPEGの圧縮の仕組みや「品質」の意味について、詳しく知っているでしょうか。

JPEGは、人間の視覚特性や画像の特徴、情報を効率的に表現するためのさまざまな符号化技術を、うまい具合に組み合わせてデータを削減します。
その裏側には、長年にわたる研究と工夫が積み重ねられており、とてもおもしろい仕組みになっています。

本書では、なるべく予備知識がなくても理解できるように、JPEGの仕組みを解説します。

普段何気なく使っているJPEG画像の舞台裏を、一緒にのぞいてみましょう。
きっと、これまでとは違った視点で画像を見られるようになるはずです。
目次

第1章 色を視るしくみ

  • 光の正体
  • 光を色と認識するまで
     - 桿体細胞の役割
     - 錐体細胞の役割
  • 色の正体
     - 光を視る場合
     - 物体を視る場合
  • カメラのしくみ
     - 標本化
     - 量子化
     - イメージセンサー

第2章 JPEGファイルフォーマット

  • JPEGの誕生
  • JPEGの規格
     - JPEGコア規格(ISO/IEC 10918-1)
     - JPEG File Interchange Format(ISO/IEC 10918-5)
     - Exchangeable Image File Format
  • JPEGのデータ構造
     - Start Of Image
     - Application segment
     - Define Quantization Table
     - Define Huffman Table
     - Start Of Frame
     - Start Of Scan
     - End Of Image

第3章 JPEGの圧縮アルゴリズム

  • 画像圧縮の考え方
     - 色の変化を省略
     - 細かい情報を省略
     - データを圧縮
  • 圧縮処理の流れ
  • 色空間変換
     - 色空間の視覚的効果
  • ダウンサンプリング
     - クロマサブサンプリング方式
     - 視覚的影響
  • ブロック分割
  • レベルシフト
  • 離散コサイン変換
     - 画像の周波数表現
     - 2次元DCT
     - 逆DCT
  • 量子化
     - 量子化テーブル
     - デコーダーの品質
     - ブロックノイズ
     - モスキートノイズ
  • エントロピー符号化
     - DC 成分の符号化
     - AC 成分の符号化
  • 全体の計算過程
     - 符号化過程
     - 復号化過程

付録A JPEG以外のフォーマット

  • JPEG 2000
  • JPEG XR
  • JPEG XT
  • JPEG XL
  • JPEG XS
  • TIFF(Tagged Image File Format)
  • GIF(Graphics Interchange Format)
  • PNG(Portable Network Graphics)
  • BMP(Microsoft Windows Bitmap Image)
  • WebP
  • RAW
  • SVG(Scalable Vector Graphics)

付録B 色空間

  • sRGB
  • Adobe RGB
  • Display P3
  • CMYK
  • HSV / HSB
  • HSL
  • YCbCr

付録C 画質評価

  • 平均二乗誤差
  • ピーク信号対雑音比
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