Memory jpeg无损转换-内存消耗？

我刚刚从下载了最新的win32jpegtran.exe，并观察到以下情况：

我已经准备了一个24 BPP的jpeg测试图像，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（使用一些图像查看器）会膨胀到大约450MB

在无损旋转（180）期间监控jpegtran.exe命令行工具的内存消耗，我可以看到进程消耗的内存高达900 MB

我假设这样的jpeg无损转换不需要将图像文件解码到内存中，而只需对编码文件本身执行一些数学转换，从而使内存占用非常低

那么以下哪项是正确的

• 此特定工具实现中的一些错误
• 我错过了一些配置开关
• 我这边有一些误解（例如jpeg无损转换也需要将图像解码到内存中？）
• “数学运算”比“将图像解码为内存”消耗更多内存

编辑：

根据JasonD的回答，原因似乎是后者。因此，我将扩展我的问题：

是否有任何实现可以在小块中执行这些操作（以避免高内存使用）？还是说总的来说这件事需要去做，却没有办法解决

PS:

---

我不打算实现我自己的编解码器/算法。相反，我要问的是，是否有任何实现能够满足我的需求。或者，至少在理论上是这样的。

我不知道有问题的库，但是为了对jpeg图像执行无损旋转，您至少必须解压缩DCT系数以旋转它们，然后重新压缩

DCT系数完全展开后，将与原始图像数据大小相同或更大，因为它们具有更多的信息位

它是无损的，因为jpeg中的损失是由DCT系数的量化引起的。只要您不解码/重新编码/重新量化这些，就不会产生任何损失

但这将是内存密集型的

jpeg压缩的工作原理大致如下：

• 将图像转换为YCbCr颜色空间
• 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
• 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系数也在8x8块中，并且比8位图像数据使用更多的位进行存储
• 通过可变量量化DCT系数（这是大多数软件包中的质量设置）。其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
• 对二维数据进行之字形处理，将其转换为大致按频率顺序排列的一维系数流。高频更可能是零输出，因此许多数据包在理想情况下会以可以被截断的零流结束
• 使用哈夫曼编码（非无损）压缩（现在相当可压缩）数据

---

因此，“无损耗”变换希望尽可能避免这样做-尤其是DCT量化之外的任何事情，但这并不能避免扩展数据。

DCT系数将大于最终（或原始）解压缩图像。+1，我建议OP也看看压缩方法。顺便说一句：

libjpeg.txt

中的

内存使用

部分提供了有关内存要求的更多详细信息。对于DCT系数：“这需要2个字节/系数。在典型的2x2采样时，彩色图像每像素3个字节。最坏的情况（1x1采样）需要6个字节/像素。对于灰度，图2个字节/像素。”。是的，我忽略了下采样方面，我可能应该提到这一点。我已经修改了我的答案来澄清这一点。好的方面。尝试在小块中这样做的问题是，输出块需要根据输入重新排序，并且块的长度是可变的（因为压缩），因此您不能轻易地随机访问其中任何一个。也许，您可以对输入文件进行初始传递，而无需实际扩展它，以确定每个块在输入流中的起始位置，然后按输出顺序进行处理。不过，不知道是否有人编写过这样的解决方案。