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Text File  |  1995-11-15  |  10KB  |  212 lines
  1. Advanced usage instructions for the Independent JPEG Group's JPEG software
  2. ==========================================================================
  3.  
  4. This file describes cjpeg's "switches for wizards".
  5.  
  6. The "wizard" switches are intended for experimentation with JPEG by persons
  7. who are reasonably knowledgeable about the JPEG standard.  If you don't know
  8. what you are doing, DON'T USE THESE SWITCHES.  You'll likely produce files
  9. with worse image quality and/or poorer compression than you'd get from the
  10. default settings.  Furthermore, these switches must be used with caution
  11. when making files intended for general use, because not all JPEG decoders
  12. will support unusual JPEG parameter settings.
  13.  
  14.  
  15. Quantization Table Adjustment
  16. -----------------------------
  17.  
  18. Ordinarily, cjpeg starts with a default set of tables (the same ones given
  19. as examples in the JPEG standard) and scales them up or down according to
  20. the -quality setting.  The details of the scaling algorithm can be found in
  21. jcparam.c.  At very low quality settings, some quantization table entries
  22. can get scaled up to values exceeding 255.  Although 2-byte quantization
  23. values are supported by the IJG software, this feature is not in baseline
  24. JPEG and is not supported by all implementations.  If you need to ensure
  25. wide compatibility of low-quality files, you can constrain the scaled
  26. quantization values to no more than 255 by giving the -baseline switch.
  27. Note that use of -baseline will result in poorer quality for the same file
  28. size, since more bits than necessary are expended on higher AC coefficients.
  29.  
  30. You can substitute a different set of quantization values by using the
  31. -qtables switch:
  32.  
  33.     -qtables file    Use the quantization tables given in the named file.
  34.  
  35. The specified file should be a text file containing decimal quantization
  36. values.  The file should contain one to four tables, each of 64 elements.
  37. The tables are implicitly numbered 0,1,etc. in order of appearance.  Table
  38. entries appear in normal array order (NOT in the zigzag order in which they
  39. will be stored in the JPEG file).
  40.  
  41. Quantization table files are free format, in that arbitrary whitespace can
  42. appear between numbers.  Also, comments can be included: a comment starts
  43. with '#' and extends to the end of the line.  Here is an example file that
  44. duplicates the default quantization tables:
  45.  
  46.     # Quantization tables given in JPEG spec, section K.1
  47.  
  48.     # This is table 0 (the luminance table):
  49.       16  11  10  16  24  40  51  61
  50.       12  12  14  19  26  58  60  55
  51.       14  13  16  24  40  57  69  56
  52.       14  17  22  29  51  87  80  62
  53.       18  22  37  56  68 109 103  77
  54.       24  35  55  64  81 104 113  92
  55.       49  64  78  87 103 121 120 101
  56.       72  92  95  98 112 100 103  99
  57.  
  58.     # This is table 1 (the chrominance table):
  59.       17  18  24  47  99  99  99  99
  60.       18  21  26  66  99  99  99  99
  61.       24  26  56  99  99  99  99  99
  62.       47  66  99  99  99  99  99  99
  63.       99  99  99  99  99  99  99  99
  64.       99  99  99  99  99  99  99  99
  65.       99  99  99  99  99  99  99  99
  66.       99  99  99  99  99  99  99  99
  67.  
  68. If the -qtables switch is used without -quality, then the specified tables
  69. are used exactly as-is.  If both -qtables and -quality are used, then the
  70. tables taken from the file are scaled in the same fashion that the default
  71. tables would be scaled for that quality setting.  If -baseline appears, then
  72. the quantization values are constrained to the range 1-255.
  73.  
  74. By default, cjpeg will use quantization table 0 for luminance components and
  75. table 1 for chrominance components.  To override this choice, use the -qslots
  76. switch:
  77.  
  78.     -qslots N[,...]        Select which quantization table to use for
  79.                 each color component.
  80.  
  81. The -qslots switch specifies a quantization table number for each color
  82. component, in the order in which the components appear in the JPEG SOF marker.
  83. For example, to create a separate table for each of Y,Cb,Cr, you could
  84. provide a -qtables file that defines three quantization tables and say
  85. "-qslots 0,1,2".  If -qslots gives fewer table numbers than there are color
  86. components, then the last table number is repeated as necessary.
  87.  
  88.  
  89. Sampling Factor Adjustment
  90. --------------------------
  91.  
  92. By default, cjpeg uses 2:1 horizontal and vertical downsampling when
  93. compressing YCbCr data, and no downsampling for all other color spaces.
  94. You can override this default with the -sample switch:
  95.  
  96.     -sample HxV[,...]    Set JPEG sampling factors for each color
  97.                 component.
  98.  
  99. The -sample switch specifies the JPEG sampling factors for each color
  100. component, in the order in which they appear in the JPEG SOF marker.
  101. If you specify fewer HxV pairs than there are components, the remaining
  102. components are set to 1x1 sampling.  For example, the default YCbCr setting
  103. is equivalent to "-sample 2x2,1x1,1x1", which can be abbreviated to
  104. "-sample 2x2".
  105.  
  106. There are still some JPEG decoders in existence that support only 2x1
  107. sampling (also called 4:2:2 sampling).  Compatibility with such decoders can
  108. be achieved by specifying "-sample 2x1".  This is not recommended unless
  109. really necessary, since it increases file size and encoding/decoding time
  110. with very little quality gain.
  111.  
  112.  
  113. Multiple Scan / Progression Control
  114. -----------------------------------
  115.  
  116. By default, cjpeg emits a single-scan sequential JPEG file.  The
  117. -progressive switch generates a progressive JPEG file using a default series
  118. of progression parameters.  You can create multiple-scan sequential JPEG
  119. files or progressive JPEG files with custom progression parameters by using
  120. the -scans switch:
  121.  
  122.     -scans file    Use the scan sequence given in the named file.
  123.  
  124. The specified file should be a text file containing a "scan script".
  125. The script specifies the contents and ordering of the scans to be emitted.
  126. Each entry in the script defines one scan.  A scan definition specifies
  127. the components to be included in the scan, and for progressive JPEG it also
  128. specifies the progression parameters Ss,Se,Ah,Al for the scan.  Scan
  129. definitions are separated by semicolons (';').  A semicolon after the last
  130. scan definition is optional.
  131.  
  132. Each scan definition contains one to four component indexes, optionally
  133. followed by a colon (':') and the four progressive-JPEG parameters.  The
  134. component indexes denote which color component(s) are to be transmitted in
  135. the scan.  Components are numbered in the order in which they appear in the
  136. JPEG SOF marker, with the first component being numbered 0.  (Note that these
  137. indexes are not the "component ID" codes assigned to the components, just
  138. positional indexes.)
  139.  
  140. The progression parameters for each scan are:
  141.     Ss    Zigzag index of first coefficient included in scan
  142.     Se    Zigzag index of last coefficient included in scan
  143.     Ah    Zero for first scan of a coefficient, else Al of prior scan
  144.     Al    Successive approximation low bit position for scan
  145. If the progression parameters are omitted, the values 0,63,0,0 are used,
  146. producing a sequential JPEG file.  cjpeg automatically determines whether
  147. the script represents a progressive or sequential file, by observing whether
  148. Ss and Se values other than 0 and 63 appear.  (The -progressive switch is
  149. not needed to specify this; in fact, it is ignored when -scans appears.)
  150. The scan script must meet the JPEG restrictions on progression sequences.
  151. (cjpeg checks that the spec's requirements are obeyed.)
  152.  
  153. Scan script files are free format, in that arbitrary whitespace can appear
  154. between numbers and around punctuation.  Also, comments can be included: a
  155. comment starts with '#' and extends to the end of the line.  For additional
  156. legibility, commas or dashes can be placed between values.  (Actually, any
  157. single punctuation character other than ':' or ';' can be inserted.)  For
  158. example, the following two scan definitions are equivalent:
  159.     0 1 2: 0 63 0 0;
  160.     0,1,2 : 0-63, 0,0 ;
  161.  
  162. Here is an example of a scan script that generates a partially interleaved
  163. sequential JPEG file:
  164.  
  165.     0;            # Y only in first scan
  166.     1 2;            # Cb and Cr in second scan
  167.  
  168. Here is an example of a progressive scan script using only spectral selection
  169. (no successive approximation):
  170.  
  171.     # Interleaved DC scan for Y,Cb,Cr:
  172.     0,1,2: 0-0,   0, 0 ;
  173.     # AC scans:
  174.     0:     1-2,   0, 0 ;    # First two Y AC coefficients
  175.     0:     3-5,   0, 0 ;    # Three more
  176.     1:     1-63,  0, 0 ;    # All AC coefficients for Cb
  177.     2:     1-63,  0, 0 ;    # All AC coefficients for Cr
  178.     0:     6-9,   0, 0 ;    # More Y coefficients
  179.     0:     10-63, 0, 0 ;    # Remaining Y coefficients
  180.  
  181. Here is an example of a successive-approximation script.  This is equivalent
  182. to the default script used by "cjpeg -progressive" for YCbCr images:
  183.  
  184.     # Initial DC scan for Y,Cb,Cr (lowest bit not sent)
  185.     0,1,2: 0-0,   0, 1 ;
  186.     # First AC scan: send first 5 Y AC coefficients, minus 2 lowest bits:
  187.     0:     1-5,   0, 2 ;
  188.     # Send all Cr,Cb AC coefficients, minus lowest bit:
  189.     # (chroma data is usually too small to be worth subdividing further;
  190.     #  but note we send Cr first since eye is least sensitive to Cb)
  191.     2:     1-63,  0, 1 ;
  192.     1:     1-63,  0, 1 ;
  193.     # Send remaining Y AC coefficients, minus 2 lowest bits:
  194.     0:     6-63,  0, 2 ;
  195.     # Send next-to-lowest bit of all Y AC coefficients:
  196.     0:     1-63,  2, 1 ;
  197.     # At this point we've sent all but the lowest bit of all coefficients.
  198.     # Send lowest bit of DC coefficients
  199.     0,1,2: 0-0,   1, 0 ;
  200.     # Send lowest bit of AC coefficients
  201.     2:     1-63,  1, 0 ;
  202.     1:     1-63,  1, 0 ;
  203.     # Y AC lowest bit scan is last; it's usually the largest scan
  204.     0:     1-63,  1, 0 ;
  205.  
  206. It may be worth pointing out that this script is tuned for quality settings
  207. of around 50 to 75.  For lower quality settings, you'd probably want to use
  208. a script with fewer stages of successive approximation (otherwise the
  209. initial scans will be really bad).  For higher quality settings, you might
  210. want to use more stages of successive approximation (so that the initial
  211. scans are not too large).
  212.