jpeg无损转换 - 内存消耗？

Question

我刚从http://jpegclub.org/jpegtran/下载了最新的win32 jpegtran.exe 并观察了以下内容：

我准备了一张24 BPP jpeg测试图像，图像为14500 x 10000像素。

• 文件系统中的压缩大小约为 7.5 MB 。
• 解压缩到内存（带有一些图像查看器）膨胀到 450 MB 。

在无损旋转期间监视jpegtran.exe命令行工具的内存消耗（180）我可以看到该进程消耗最多 900 MB 内存！

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

以下哪项是真的？

• 此特定工具实施中的一些错误
• 我错过了一些配置开关
• 我的一些误解（即jpeg无损转换还需要将图像解码到内存中？）
• “数学运算”比“将图像解码为内存”消耗的内存更多

修改

根据JasonD的回答，原因似乎是后者。所以我会延伸我的问题：

是否有任何实现可以在小块中执行 （以避免高内存使用）？或者它总是需要在整体上完成而且没有办法解决它？

PS：
我不打算实现自己的编解码器/算法。相反，我问是否有任何实现符合我的要求。或者至少在理论上是否存在。

Answer 1

我不知道有问题的库，但是为了在jpeg图像上执行无损旋转，你至少必须解压缩DCT系数才能旋转它们，然后重新压缩。 / p>

完全展开的DCT系数与原始图像数据的大小相同或更大，因为它们具有更多的信息位。

它是无损的，因为jpeg中的丢失是由DCT系数的量化引起的。只要您不对这些进行解码/重新编码/重新量化，就不会产生任何损失。

但它会占用大量内存。

jpeg压缩的工作原理大致如下：

• 将图像转换为YCbCr色彩空间。
• 可选地对一些通道进行下采样（颜色误差比亮度误差更不易察觉，因此通常对色度通道进行2倍下采样）。这显然是有损的，但非常可预测/稳定地如此。
• 通过离散余弦变换（DCT）变换图像的8x8块，将图像移动到频率空间。 DCT系数也是8x8块，并且比8位图像数据使用更多位进行存储。
• 按可变量量化DCT系数（这是大多数包中的质量设置）。目的是产生尽可能多的小系数，尤其是零系数。这是jpeg压缩的主要“有损”方面。
• 通过2D数据进行Z字形化，将其转换为大致按频率顺序排列的1D系数流。高频更有可能被淘汰，因此很多数据包最终会以零的流结束，这可能会被截断。
• 使用huffman编码压缩（非损耗）（现在非常可压缩）数据。

所以'无损'转换会想避免尽可能多地做 - 特别是DCT量化以外的任何事情，但这并不能避免扩展数据。