C# 和 Python 中的 JPEG 压缩差异
J. *_*Mac 6 c# python compression jpeg image
我将一些图像处理功能从 .NET 迁移到 Python，但条件是输出图像必须以与 .NET 中完全相同的方式进行压缩。但是，当我在文本比较.jpg等工具上比较输出文件时和 choice 等Ignore nothing时，发现文件的压缩方式存在显着差异。
例如：
Python
bmp = PIL.Image.open('marbles.bmp')
bmp.save(
'output_python.jpg',
format='jpeg',
dpi=(300,300),
subsampling=2,
quality=75
)
。网
ImageCodecInfo jgpEncoder = ImageCodecInfo.GetImageDecoders().First(codec => codec.FormatID == ImageFormat.Jpeg.Guid);
EncoderParameters myEncoderParameters = new EncoderParameters(1);
myEncoderParameters.Param[0] = new EncoderParameter(Encoder.Quality, 75L);
Bitmap bmp = new Bitmap(directory + "marbles.bmp");
bmp.Save(directory + "output_net.jpg", jgpEncoder, myEncoderParameters);
exiftool output_python.jpg -a -G1 -w txt
[ExifTool] ExifTool Version Number : 12.31
[System] File Name : output_python.jpg
[System] Directory : .
[System] File Size : 148 KiB
[System] File Modification Date/Time : 2021:09:28 09:19:20-06:00
[System] File Access Date/Time : 2021:09:28 09:19:21-06:00
[System] File Creation Date/Time : 2021:09:27 21:33:35-06:00
[System] File Permissions : -rw-rw-rw-
[File] File Type : JPEG
[File] File Type Extension : jpg
[File] MIME Type : image/jpeg
[File] Image Width : 1419
[File] Image Height : 1001
[File] Encoding Process : Baseline DCT, Huffman coding
[File] Bits Per Sample : 8
[File] Color Components : 3
[File] Y Cb Cr Sub Sampling : YCbCr4:2:0 (2 2)
[JFIF] JFIF Version : 1.01
[JFIF] Resolution Unit : inches
[JFIF] X Resolution : 300
[JFIF] Y Resolution : 300
[Composite] Image Size : 1419x1001
[Composite] Megapixels : 1.4
exiftool output_net.jpg -a -G1 -w txt
[ExifTool] ExifTool Version Number : 12.31
[System] File Name : output_net.jpg
[System] Directory : .
[System] File Size : 147 KiB
[System] File Modification Date/Time : 2021:09:28 09:18:05-06:00
[System] File Access Date/Time : 2021:09:28 09:18:52-06:00
[System] File Creation Date/Time : 2021:09:27 21:32:19-06:00
[System] File Permissions : -rw-rw-rw-
[File] File Type : JPEG
[File] File Type Extension : jpg
[File] MIME Type : image/jpeg
[File] Image Width : 1419
[File] Image Height : 1001
[File] Encoding Process : Baseline DCT, Huffman coding
[File] Bits Per Sample : 8
[File] Color Components : 3
[File] Y Cb Cr Sub Sampling : YCbCr4:2:0 (2 2)
[JFIF] JFIF Version : 1.01
[JFIF] Resolution Unit : inches
[JFIF] X Resolution : 300
[JFIF] Y Resolution : 300
[Composite] Image Size : 1419x1001
[Composite] Megapixels : 1.4
文本比较的差异
问题
- 假设这两种 JPEG 压缩实现可以产生相同的输出文件是否合理？
- 如果是的话，是
PIL或者System.Drawing.Image任何额外的步骤（例如抗锯齿）会导致结果不同？ - 或者是否有其他参数可以
PIL.save()使其行为更像 C# 中的 JPEG 编码器？
谢谢
更新
根据Jeremy 的建议，我使用JPEGsnoop比较了文件之间的更多细节，发现亮度和色度表不同。我修改了代码：
bmp = PIL.Image.open('marbles.bmp')
output_net = PIL.Image.open('output_net.jpg')
bmp.save(
'output_python.jpg',
format='jpeg',
dpi=(300,300),
subsampling=2,
qtables=output_net.quantization,
#quality=75
)
现在表是相同的，但文件之间的差异没有变化。JPEGsnoop 现在显示的唯一区别在于Compression stats和Huffman code histogram stats。
output_net.jpeg
*** Decoding SCAN Data ***
OFFSET: 0x0000026F
Scan Decode Mode: Full IDCT (AC + DC)
Scan Data encountered marker 0xFFD9 @ 0x00024BE7.0
Compression stats:
Compression Ratio: 28.43:1
Bits per pixel: 0.84:1
Huffman code histogram stats:
Huffman Table: (Dest ID: 0, Class: DC)
# codes of length 01 bits: 0 ( 0%)
# codes of length 02 bits: 1664 ( 7%)
# codes of length 03 bits: 18238 ( 81%)
# codes of length 04 bits: 1807 ( 8%)
# codes of length 05 bits: 715 ( 3%)
# codes of length 06 bits: 4 ( 0%)
# codes of length 07 bits: 0 ( 0%)
...
output_python.jpg
*** Decoding SCAN Data ***
OFFSET: 0x0000026F
Scan Decode Mode: Full IDCT (AC + DC)
Scan Data encountered marker 0xFFD9 @ 0x00025158.0
Compression stats:
Compression Ratio: 28.17:1
Bits per pixel: 0.85:1
Huffman code histogram stats:
Huffman Table: (Dest ID: 0, Class: DC)
# codes of length 01 bits: 0 ( 0%)
# codes of length 02 bits: 1659 ( 7%)
# codes of length 03 bits: 18247 ( 81%)
# codes of length 04 bits: 1807 ( 8%)
# codes of length 05 bits: 711 ( 3%)
# codes of length 06 bits: 4 ( 0%)
# codes of length 07 bits: 0 ( 0%)
...
我现在正在寻找一种通过 同步这些值的方法PIL。
小智 2
假设这两种 JPEG 压缩实现可以产生相同的输出文件是否合理？
答案是否定的。
JPEG 压缩的要点是高压缩且有损失。即使质量设置为 100，损失也是不可避免的，因为算法需要无限的精度来精确复制源图像。
如果两种算法使用相同的参数进行相同的编码，则可以生成相同的文件：精度、边界选择和填充/偏移规范，以为 FFT 提供 2 倍大小的幂。
JPEG算法的实现可以使用预通道来优化算法的参数。
鉴于两种实现之间的参数优化不同，输出不太可能相同。
PIL .save() 是否有其他参数，使其行为更像 C# 中的 JPEG 编码器？
我无法直接回答这个问题，但是，您可以使用Python for.NET包从 Python 访问 C# JPEG 编码器。该解决方案将提供一致的相同结果。
除了教育价值之外，为什么有人需要二进制兼容性？
在我认为解决该问题的所有实际场景中，唯一需要的是保存图像的附加哈希：将新哈希保存在单独的字段中。
选择一种技术并使用它，直到它不再满足您的需要/要求。如果没有（最好是在之前），请找到垫片来填补空白并重写代码以利用新技术。