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能否判断JPEG图像的质量水平？

image-processingjpegimage-compression
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这实际上是一个由两个部分组成的问题，因为我还不完全理解这些东西是如何工作的：

我的情况是：我正在编写一个Web应用程序，让用户上传图像。我的应用程序然后调整大小到可显示的尺寸（例如：约为640x480），并保存文件以供以后使用。

我的问题：

  1. 对于任意JPEG文件，是否可以确定其质量级别，以便我在保存调整大小的图像时使用相同的质量级别？
  2. 这真的很重要吗？？无论原始质量如何，我都应该将所有图像保存在较高的水平（例如：75-80）吗？

我对此并不十分确定，因为我认为：（让我们举个极端的例子），如果有人有一张以0质量保存的500万像素图像，它看起来会非常模糊。将图像大小缩小到640x480，块状感会被平滑处理并且几乎难以察觉......直到我再次以0质量保存它......

在另一方面，如果有一张800x600且质量为0的图像，缩放到640x480不会改变它看起来像垃圾的事实，因此使用q = 80保存会是多余的。

我接近吗？

我在PHP上使用GD2库，如果有用的话

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nickf，你能否接受@DuyLuc的答案，它使用了identify -format '%Q'吗？它解决了问题，而当前被接受的答案没有。我刚刚在我的文件上尝试了一下，它可以正常工作。谢谢！ - Alex I
13个回答
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您可以使用 ImageMagick 中的 identify 工具查看压缩级别。下载和安装说明可在 官方网站 找到。
安装完成后，从命令行运行以下命令：
identify -format '%Q' yourimage.jpg

这将返回一个从0（低质量，小文件大小）到100（高质量，大文件大小）的值。 信息来源
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你在输出中寻找的特定项目是“Quality:”项，它出现在属性部分之前，包含所有的EXIF数据。在最高质量下，这个值将为100。 - Oran Dennison
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你的评论有歧义，让我查找EXIF数据中的“Quality”标签。但是没有： “Quality”是identify -verbose输出的一个功能。 - Skippy le Grand Gourou
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为什么这个答案没有被标记为解决方案呢？它真正地明确了问题，没有任何废话。 - basZero
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@basZero，因为尽管ImageMagick返回了一个质量评估数字，但这并不意味着它是正确的。请参阅jpeg创建者自己发布的http://www.faqs.org/faqs/jpeg-faq/part1/section-5.html和https://photo.stackexchange.com/questions/88167/is-it-possible-to-find-out-what-compression-ratio-was-used-for-a-particular-jpeg。 - matt wilkie
如果我使用软件打开一个.bmp文件，保持原始质量图像，并将其保存为质量级别为50的jpeg文件。 然后我打开这个jpeg文件，并将其保存到质量级别为60的第二个jpeg文件中。 接着我打开第二个jpeg文件，并将其保存到质量级别为70的第三个jpeg文件中。 现在，如果我使用ImageMagick识别工具来检查第三个jpeg文件的质量，它会告诉我它的质量是“70”还是“21”（0.50.60.7）？ - Ben L
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  1. JPEG是一种有损压缩格式。每次保存JPEG文件都会降低实际图像质量，无论品质级别如何。因此，即使您从文件中获得了一个质量级别，当您再次保存JPEG时（即使品质=100），也无法保持相同的质量。

  2. 您应该以尽可能高的质量水平来保存JPEG文件，而文件大小则取决于可承受的范围。或者使用无损格式，如PNG。

低质量JPEG文件不仅仅会变得更加多块状。相反，色彩深度会降低，并且图像中某些部分的细节也会被删除。您不能指望低质量图像在较小的尺寸下看起来更清晰并且更好。

根据JFIF规范，质量数字（0-100）未存储在图像头中，但水平和垂直像素密度已存储。

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通常情况下，重新保存 JPEG 格式的图片会导致质量下降，但在某些特定情况下，可以采取措施来避免这种情况。详见 http://en.wikipedia.org/wiki/Jpeg#Lossless_editing。例如，Irfanview 软件提供了一个插件，可以实现无损剪裁/旋转 JPEG 图片。 - j_random_hacker
你知道同样的规则是否适用于 MPEG 视频吗？ - johnny
@Johnny，MPEG2（我相信MPEG4也是）也使用有损压缩，因此多次重新编码会降低质量。不确定压缩级别是否存储在MPEG头中。 - Ash
压缩过程中唯一可能发生损失的地方是（潜在的）舍入误差和量化步骤。如果可以完全执行量化并且使用足够精度进行数学计算，则可以保证质量不会降低。主要问题在于标准没有明确定义AFAIK如何执行量化步骤。对于未使用已知编码器编码的文件，我们必须进行某些猜测。当然，在实践中还有其他因素，但对于OP的用例，至少在技术上是可行的。 - Tim Seguine
虽然从技术上讲，每次重新保存JPEG文件都会进一步降低质量，但在第一次保存后，质量损失是最小的。使用80％-90％的JPEG质量保存RAW图像将导致明显的质量损失。但是，如果您多次重新打开和保存文件，则附加的质量损失几乎是不可见的（如果您坚持使用相同的质量设置）。 - Peter
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这个答案怎么可能是解决方案呢？它完全没有回答问题。 - basZero
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对于未来访问者，如果要检查给定 jpeg 的质量，您可以使用 imagemagick 工具：

$> identify -format '%Q' filename.jpg
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哇，ImageMagick 甚至可以给出 RGB 通道的峰度和偏度以及是否隔行扫描！我经常使用 identity，但从未使用 -verbose 选项。非常有用。 - Clint Pachl
这个答案和DuyLuc的有什么不同？ - jtlz2
@jtlz2 如果你仔细检查，就会发现那个答案是在我发帖之后更新的，而且解决方案也类似。 - JAR.JAR.beans
@JAR.JAR.beans 真糟糕！:( - jtlz2
@jtlz2 - 这个答案添加的内容是一个 grep Quality 管道，它提取了 Oran Dennison 评论中提到的 "Quality" 项。（现在两个答案都已经被编辑为使用 -format '%Q'。） - Vectornaut
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Jpeg压缩算法有一些参数会影响结果图像的质量。

其中一个参数是量化表，用于定义每个系数将使用多少位。不同的程序使用不同的量化表。

有些程序允许用户设置0-100的质量级别。但这个数字没有通用的定义。使用Photoshop制作的60%质量的图像大小为46 KB，而使用GIMP制作的图像大小仅为26 KB。

量化表也是不同的。

还有其他参数，如子采样、DCT方法等等。

因此，您不能通过单个质量级别数字来描述所有这些参数，并且无法通过单个数字比较JPEG图像的质量。但是您可以创建类似于Photoshop或GIMP的数字，以描述在大小和质量之间的折衷。

更多信息： http://patrakov.blogspot.com/2008/12/jpeg-quality-is-meaningless-number.html

常见做法是将图像调整为适当的尺寸，然后应用jpeg压缩。在这种情况下，大型和中型图像将具有相同的大小和质量。

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已经有两个答案使用了identify，这里提供一个可以同时输出文件名（用于扫描多个文件）的解决方案：

如果您希望在多张图片上使用简单的filename: quality输出，您可以使用以下命令：

identify -format '%f: %Q' *

显示当前目录中所有文件的文件名和压缩情况。请前往此处查看详情。
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这里是我发现的一种有效的公式：

  1. jpg100size（98-100％质量下不应超过的字节大小）= width * height / 1.7

  2. jpgxsize = jpg100size * x（x = 百分比，例如0.65）

因此，您可以使用这些统计数据来找出上次保存jpg文件时的质量。如果您想将其降至65％的质量并避免重新采样，则应首先比较初始大小以确保它尚未太低，然后再降低质量。

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很酷的是看到有人也在尝试和我一样的想法。我正在尝试弄清楚在我们的CMS中使用jpeg（或png）图像时“好”的大小是多少。我已经对我们数据库中已有的内容进行了一些统计，并且也进行了一些实验。目前，我将开始警告上传大于4K和32x32像素且Area:Bytes比率<1的JPEG图像的用户。 - elgholm
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劳尔，你是如何计算出“1.7”系数的？ - Hassan Baig
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更像是试错，但对于一个直线线性公式来说非常接近。 - Raul Popa
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如果您使用与原始创建JPEG相同的软件和设置重新保存它，您会发现损坏程度被最小化了 - 算法倾向于扔掉第一次扔掉的相同信息。我认为没有办法仅通过查看文件来知道选择了哪个级别; 即使您可以，不同的软件几乎保证具有不同的参数和舍入，使匹配几乎不可能。

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因此，基本上有两种情况是你需要关注的：

  1. 如果传入图像的质量设置过高，它可能会占用不合适的空间。因此，您可能希望将传入的 q=99 降低到 q=85。

  2. 如果传入图像的质量设置过低，则提高其质量可能会浪费空间。除非一个图像丢弃了大量的数据，否则在提高质量时不会自动占用更多的空间 -- 即使在高质量设置下，块状图像也可以被很好地压缩。因此，在我看来，将传入的 q=1 提高到 q=85 是完全可以接受的。

由此我认为简单地强制设定一个合理的质量设置是完全可以接受的。

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我知道这是一个相当陈旧的帖子，但您的第二个观点是不正确的。压缩后的图像在重新压缩时往往会占用更多的空间。 - Ben D
@BenD 如果你在压缩之间增加质量，你不会神奇地得到在第一个压缩文件中不存在的频率分量。如果实际上发生了这种情况，那么压缩器并不是非常智能，因为数据事先已经被适当量化。我认为这里的问题是标准允许解码图像存在小差异，这样第二次可能有一个潜在不同的 DCT。通过适当编码的 jpeg 库，理论上和实践上都可以实现第二点。 - Tim Seguine
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@Tim，我可能误解了你的批评，但我认为你在这一点上是错误的。因为JPEG压缩经常会产生噪点，并且生成的JPEG不存储其当前的压缩级别，次要压缩（即原始->质量=60->质量=80）通常比主要压缩更大。我使用GD和桌面压缩器运行了这个测试（请参见我的原始链接）......因为压缩器无法知道图像的当前压缩状态，所以在运行后续压缩时无法智能化。如果您知道解决此问题的方法，我很想知道。 - Ben D
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@BenD 这里最大的问题是压缩中的量化步骤。除非您了解所使用的压缩器的详细信息，否则可能无法猜测在量化过程中做出的权衡。此外，由于标准允许在解压缩期间每个块有1位差异（如果我没记错），而且不需要使用完美舍入精度来执行DCT，这意味着您大多是正确的。但这些基本上只是实际问题。如果您将JPEG解压缩并精确到机器epsilon，然后再次执行未经量化的DCT， - Tim Seguine
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这是一个非常有趣的讨论。我几乎不介意这意味着我的原始答案是错误的。 :) - Eric Seppanen
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每次保存文件都会进一步降低总体质量，使用更高的质量值可以保留更多的图像。无论原始图像质量如何。
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这可能是一个愚蠢的问题，但你为什么要担心微观管理文档的质量？我认为如果你使用ImageMagick进行转换，它会为你管理JPEG的质量以获得最佳效果。http://www.php.net/manual/en/intro.imagick.php

有时候我想确保艺术家实际上提供了未压缩的图像（有几次他们不小心给了我一个压缩的JPEG）。 - David Dunham
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