HEIF(HEVC image)検証#4

下記投稿からの続きです。
HEIF(HEVC image)検証#1 - 記憶は人なり
HEIF(HEVC image)検証#2 - 記憶は人なり
HEIF(HEVC image)検証#3 - 記憶は人なり
　

入力画像3の場合

入力画像

解像度

3000x4000

画像フォーマット

TIFF

内容

風景(人工物が多く、船体などは階調が失われても気になりにくい被写体)

※掲載用画像は縮小しています　
　

検証結果

▶実測値(上記グラフの元データ)を展開

Condition	Mean of Diff	Max of Diff	File Size [bytes]
Original(TIF)	0	0	36,026,262
x265 CRF0	315.876	13364	5,172,256
x265 CRF1	318.26	13621	4,892,534
x265 CRF2	321.185	13364	4,583,122
x265 CRF3	324.838	13621	4,238,699
x265 CRF4	328.992	13621	3,891,031
x265 CRF5	333.875	13878	3,553,835
x265 CRF6	339.547	13621	3,220,674
x265 CRF7	346.216	13621	2,894,858
x265 CRF8	353.689	13878	2,563,166
x265 CRF9	362.426	14392	2,272,407
x265 CRF10	371.856	13878	1,999,805
x265 CRF11	382.306	14392	1,795,125
x265 CRF12	394.218	14649	1,579,627
x265 CRF13	407.799	14392	1,391,397
x265 CRF14	422.6	14135	1,208,064
x265 CRF15	439.01	14392	1,048,497
x265 CRF16	455.671	14906	907,558
x265 CRF17	474.45	14135	779,972
x265 CRF18	493.617	14649	667,329
x265 CRF19	514.523	15934	572,034
x265 CRF20	534.525	17476	488,214
x265 CRF21	555.888	17990	417,696
x265 CRF22	578.152	17733	359,980
x265 CRF23	600.04	18761	313,986
x265 CRF24	625.078	17219	274,826
x265 CRF25	650.731	18247	242,732
x265 CRF26	678.597	20560	213,704
x265 CRF27	707.398	22102	187,886
x265 CRF28	735.735	23387	165,264
x265 CRF29	765.94	24929	144,732
x265 CRF30	800.386	26214	126,839
x265 CRF31	835.254	26214	111,058
x265 CRF32	872.914	25443	96,455
x265 CRF33	910.441	28270	83,503
x265 CRF34	949.996	29041	72,615
x265 CRF35	992.419	31354	62,898
x265 CRF36	1036.13	30326	54,742
x265 CRF37	1077.74	32639	47,594
x265 CRF38	1126.21	33924	40,938
x265 CRF39	1180.13	39835	35,728
x265 CRF40	1233.56	39321	30,933
x265 CRF41	1283.67	37522	27,033
x265 CRF42	1342.33	38293	23,596
x265 CRF43	1396.7	38550	20,886
x265 CRF44	1454.07	39321	18,870
x265 CRF45	1516	40606	17,276
x265 CRF46	1566.09	43690	16,260
x265 CRF47	1611.19	42405	15,633
x265 CRF48	1656.24	48059	15,167
x265 CRF49	1678.08	40606	14,762
x265 CRF50	1715.55	40349	14,565
x265 CRF51	1739.66	43176	14,419
JPEG Quality1	3239.99	47802	114,363
JPEG Quality2	3239.67	47802	114,417
JPEG Quality3	3199.92	57311	119,917
JPEG Quality4	2724.77	46774	131,367
JPEG Quality5	2236.7	37779	144,705
JPEG Quality6	1978.76	35723	158,218
JPEG Quality7	1766.17	34952	172,122
JPEG Quality8	1575.16	32639	185,586
JPEG Quality9	1469.24	33924	199,437
JPEG Quality10	1393.37	33667	213,776
JPEG Quality11	1316.02	26985	227,885
JPEG Quality12	1219.62	26728	241,014
JPEG Quality13	1139.44	25700	255,470
JPEG Quality14	1102.68	24929	268,404
JPEG Quality15	1053.32	23130	281,911
JPEG Quality16	1016.87	24929	295,566
JPEG Quality17	972.315	22102	309,007
JPEG Quality18	951.051	22359	321,850
JPEG Quality19	938.008	22616	333,077
JPEG Quality20	881.832	22873	344,954
JPEG Quality21	854.217	20046	356,468
JPEG Quality22	841.567	21074	366,864
JPEG Quality23	831.799	20560	377,916
JPEG Quality24	791.034	23387	388,627
JPEG Quality25	773.423	22616	398,287
JPEG Quality26	752.272	20817	408,280
JPEG Quality27	743.363	21074	418,452
JPEG Quality28	733.818	24158	429,839
JPEG Quality29	725.473	24158	437,453
JPEG Quality30	711.702	20817	447,166
JPEG Quality31	696.517	18761	456,583
JPEG Quality32	688.32	19275	465,686
JPEG Quality33	668.196	19018	476,944
JPEG Quality34	661.47	20046	482,500
JPEG Quality35	652.582	21588	495,115
JPEG Quality36	645.295	20560	505,019
JPEG Quality37	642.772	20303	510,134
JPEG Quality38	632.586	20817	522,777
JPEG Quality39	628.476	21331	531,312
JPEG Quality40	615.088	20560	534,685
JPEG Quality41	605.587	19789	548,040
JPEG Quality42	603.099	19532	555,759
JPEG Quality43	600.297	20046	561,193
JPEG Quality44	592.183	18761	573,755
JPEG Quality45	590.035	19018	581,143
JPEG Quality46	580.069	20046	592,221
JPEG Quality47	578.118	19018	596,048
JPEG Quality48	575.539	19018	605,724
JPEG Quality49	563.345	16962	620,325
JPEG Quality50	562.59	18247	621,524
JPEG Quality51	561.78	18247	622,776
JPEG Quality52	549.301	19018	639,516
JPEG Quality53	546.489	16962	651,331
JPEG Quality54	544.205	17990	656,203
JPEG Quality55	551.009	17476	664,934
JPEG Quality56	547.565	17733	676,242
JPEG Quality57	543.695	17476	688,628
JPEG Quality58	535.649	18247	704,730
JPEG Quality59	533.68	19532	711,461
JPEG Quality60	530.556	19275	720,449
JPEG Quality61	525.561	19018	738,051
JPEG Quality62	522.988	18761	746,420
JPEG Quality63	519.056	18247	764,500
JPEG Quality64	514.133	18504	773,493
JPEG Quality65	509.517	18247	794,365
JPEG Quality66	506.215	18247	805,000
JPEG Quality67	486.78	17990	819,391
JPEG Quality68	481.354	16705	843,335
JPEG Quality69	477.644	16448	858,449
JPEG Quality70	467.312	16448	883,243
JPEG Quality71	460.943	16448	902,083
JPEG Quality72	457.527	17219	917,024
JPEG Quality73	450.909	17990	945,642
JPEG Quality74	441.451	16191	984,774
JPEG Quality75	440.235	16191	987,577
JPEG Quality76	428.886	17990	1,013,889
JPEG Quality77	420.655	18247	1,063,319
JPEG Quality78	418.924	17733	1,101,990
JPEG Quality79	414.512	16962	1,127,733
JPEG Quality80	407.877	16705	1,165,003
JPEG Quality81	399.7	16448	1,221,589
JPEG Quality82	394.363	16191	1,260,027
JPEG Quality83	386.483	16191	1,334,364
JPEG Quality84	379.153	15934	1,386,450
JPEG Quality85	371.656	15677	1,429,931
JPEG Quality86	362.326	16448	1,523,163
JPEG Quality87	356.447	14906	1,576,521
JPEG Quality88	346.346	13621	1,689,187
JPEG Quality89	338.448	13107	1,763,267
JPEG Quality90	308.139	6939	2,139,120
JPEG Quality91	297.122	6425	2,285,149
JPEG Quality92	287.84	6168	2,405,492
JPEG Quality93	274.101	5654	2,665,176
JPEG Quality94	259.547	4883	2,968,905
JPEG Quality95	244.038	4369	3,330,019
JPEG Quality96	222.203	4112	3,869,808
JPEG Quality97	199.359	3084	4,453,964
JPEG Quality98	172.519	2313	5,151,384
JPEG Quality99	135.659	1542	6,614,010
JPEG Quality100	109.187	1028	8,616,834

▶HEVC CRF値毎に、同じようなファイルサイズとなるJPEG Quality及び同じような差分となるJPEG Qualityを整理した表を展開

パターン	ファイルサイズが近いJPEG	差分の平均が近いJPEG
x265 CRF0	JPEG Quality98	JPEG Quality90
x265 CRF1	JPEG Quality97	JPEG Quality90
x265 CRF2	JPEG Quality97	JPEG Quality90
x265 CRF3	JPEG Quality96	JPEG Quality90
x265 CRF4	JPEG Quality96	JPEG Quality90
x265 CRF5	JPEG Quality95	JPEG Quality90
x265 CRF6	JPEG Quality94	JPEG Quality89
x265 CRF7	JPEG Quality93	JPEG Quality89
x265 CRF8	JPEG Quality92	JPEG Quality88
x265 CRF9	JPEG Quality90	JPEG Quality86
x265 CRF10	JPEG Quality89	JPEG Quality85
x265 CRF11	JPEG Quality89	JPEG Quality84
x265 CRF12	JPEG Quality87	JPEG Quality83
x265 CRF13	JPEG Quality84	JPEG Quality81
x265 CRF14	JPEG Quality80	JPEG Quality77
x265 CRF15	JPEG Quality76	JPEG Quality76
x265 CRF16	JPEG Quality71	JPEG Quality73
x265 CRF17	JPEG Quality64	JPEG Quality70
x265 CRF18	JPEG Quality55	JPEG Quality67
x265 CRF19	JPEG Quality43	JPEG Quality64
x265 CRF20	JPEG Quality34	JPEG Quality59
x265 CRF21	JPEG Quality26	JPEG Quality55
x265 CRF22	JPEG Quality21	JPEG Quality47
x265 CRF23	JPEG Quality17	JPEG Quality44
x265 CRF24	JPEG Quality14	JPEG Quality40
x265 CRF25	JPEG Quality12	JPEG Quality36
x265 CRF26	JPEG Quality9	JPEG Quality33
x265 CRF27	JPEG Quality8	JPEG Quality31
x265 CRF28	JPEG Quality6	JPEG Quality28
x265 CRF29	JPEG Quality5	JPEG Quality26
x265 CRF30	JPEG Quality3	JPEG Quality24
x265 CRF31	#N/A	JPEG Quality23
x265 CRF32	#N/A	JPEG Quality21
x265 CRF33	#N/A	JPEG Quality20
x265 CRF34	#N/A	JPEG Quality19
x265 CRF35	#N/A	JPEG Quality17
x265 CRF36	#N/A	JPEG Quality16
x265 CRF37	#N/A	JPEG Quality15
x265 CRF38	#N/A	JPEG Quality14
x265 CRF39	#N/A	JPEG Quality13
x265 CRF40	#N/A	JPEG Quality12
x265 CRF41	#N/A	JPEG Quality12
x265 CRF42	#N/A	JPEG Quality11
x265 CRF43	#N/A	JPEG Quality10
x265 CRF44	#N/A	JPEG Quality10
x265 CRF45	#N/A	JPEG Quality9
x265 CRF46	#N/A	JPEG Quality9
x265 CRF47	#N/A	JPEG Quality8
x265 CRF48	#N/A	JPEG Quality8
x265 CRF49	#N/A	JPEG Quality8
x265 CRF50	#N/A	JPEG Quality8
x265 CRF51	#N/A	JPEG Quality8

　

考察

• 前回の入力画像2と同様に、高画質なうちは特にファイルサイズが小さいわけではない。
  • JPEGと比較して同等の差分(の平均)でありつつ、JPEGより小さなファイルサイズを達成できるのは、HEVC CRFが15より大きい場合となっている(入力画像2の場合と同じ)
    • すなわちJPEG Quality76*1以上の画質をHEVC Imageで実現するならファイルサイズは大きくなってしまうため、HEVCを利用するメリットは特にない
• 各条件でエンコードされた画像を等倍でクロップした画像は以下の通り*2
  
  
• 参考までにHEVC CRF及びJPEG Qualityの各設定値でエンコードされた画像は以下の通り*3
  
  
• 参考までにHEVC CRF及びJPEG Qualityの各設定値でエンコードされた画像とオリジナル画像の差分を正規化した画像は以下の通り*4
  
  

続きます…。
HEIF(HEVC image)検証#5 - 記憶は人なり

*1:入力画像2の場合はJPEG Quality84だったため画像により閾値は異なる

*2:クリックすると等倍で表示されます

*3:掲載用に縮小及びGIF化する過程で変質している点には留意が必要。どういった領域に違和感を感じるか、ざっくりと把握する用途でご参照ください。

*4:掲載用に縮小及びGIF化する過程で変質している点には留意が必要。どういった領域に差分が発生しているのか、ざっくりと把握する用途でご参照ください。

HEIF(HEVC image)検証#3

下記投稿からの続きです。
HEIF(HEVC image)検証#1 - 記憶は人なり
HEIF(HEVC image)検証#2 - 記憶は人なり
　

入力画像2の場合

入力画像

解像度

4800x3200

画像フォーマット

TIFF

内容

夜景(空部分は比較的情報量は少ないが、地上や建物部分は空間周波数が高く情報量が多い)

※掲載用画像は縮小しています　
　

検証結果

▶実測値(上記グラフの元データ)を展開

Condition	Mean of Diff	Max of Diff	File Size [bytes]
Original(TIF)	0	0	46,080,560
x265 CRF0	276.33	25957	7,250,146
x265 CRF1	278.376	25700	6,821,690
x265 CRF2	281.328	25700	6,407,190
x265 CRF3	284.644	25186	5,974,543
x265 CRF4	288.681	25700	5,498,158
x265 CRF5	293.742	25186	5,058,759
x265 CRF6	299.986	25443	4,554,966
x265 CRF7	306.967	25957	4,077,161
x265 CRF8	314.9	25186	3,592,778
x265 CRF9	322.909	25700	3,220,095
x265 CRF10	332.256	24929	2,847,592
x265 CRF11	341.131	25700	2,614,656
x265 CRF12	353.218	25700	2,267,248
x265 CRF13	367.257	24929	1,964,799
x265 CRF14	382.858	26985	1,699,833
x265 CRF15	398.24	24929	1,476,437
x265 CRF16	415.507	28013	1,281,566
x265 CRF17	435.728	25700	1,089,000
x265 CRF18	457.287	27756	890,667
x265 CRF19	477.115	27756	749,981
x265 CRF20	500.776	29041	589,317
x265 CRF21	522.863	27499	450,943
x265 CRF22	543.087	28270	336,647
x265 CRF23	562.273	26728	261,005
x265 CRF24	577.591	31097	203,603
x265 CRF25	589.503	29812	164,997
x265 CRF26	601.308	30069	138,773
x265 CRF27	611.805	36237	120,872
x265 CRF28	622.058	35466	107,154
x265 CRF29	641.698	35209	95,498
x265 CRF30	653.892	34952	85,187
x265 CRF31	666.416	46260	76,219
x265 CRF32	682.928	44461	67,975
x265 CRF33	701.898	45489	60,523
x265 CRF34	721.237	49087	53,727
x265 CRF35	736.456	47545	47,777
x265 CRF36	763.482	51400	42,063
x265 CRF37	784.923	51914	37,155
x265 CRF38	813.14	53713	32,513
x265 CRF39	828.26	53970	28,236
x265 CRF40	876.955	57054	24,543
x265 CRF41	899.132	57054	21,203
x265 CRF42	933.996	59624	18,401
x265 CRF43	965.415	54998	16,103
x265 CRF44	1004.98	55255	14,249
x265 CRF45	1028.88	59624	13,156
x265 CRF46	1045.1	55769	12,498
x265 CRF47	1089.69	56026	12,117
x265 CRF48	1099.26	57825	11,835
x265 CRF49	1139.09	55255	11,773
x265 CRF50	1160.54	57311	11,670
x265 CRF51	1206.62	56797	11,621
JPEG Quality1	1672.82	57311	104,803
JPEG Quality2	1672.63	57311	104,849
JPEG Quality3	1651.96	62708	109,203
JPEG Quality4	2268.9	57825	118,302
JPEG Quality5	1676.74	55255	127,556
JPEG Quality6	1204.95	50115	135,666
JPEG Quality7	1327.7	47288	145,566
JPEG Quality8	1229.08	48573	154,604
JPEG Quality9	1037.76	46774	161,974
JPEG Quality10	1048.2	42919	171,420
JPEG Quality11	992.021	43176	180,163
JPEG Quality12	916.173	39578	186,988
JPEG Quality13	905.837	40092	195,552
JPEG Quality14	876.11	38293	203,798
JPEG Quality15	844.347	43690	210,635
JPEG Quality16	833.721	42148	217,967
JPEG Quality17	797.291	42148	226,267
JPEG Quality18	803.859	41634	233,452
JPEG Quality19	786.158	39835	239,920
JPEG Quality20	757.796	41377	245,965
JPEG Quality21	748.815	43433	253,182
JPEG Quality22	747.681	45746	259,796
JPEG Quality23	739.525	44975	265,793
JPEG Quality24	695.732	44461	272,329
JPEG Quality25	686.919	43947	277,726
JPEG Quality26	687.413	44461	284,205
JPEG Quality27	675.86	46003	289,842
JPEG Quality28	673.454	46260	297,168
JPEG Quality29	671.937	44204	302,154
JPEG Quality30	662.63	43947	307,222
JPEG Quality31	630.624	43947	313,437
JPEG Quality32	632.184	39835	319,975
JPEG Quality33	617.901	41634	328,014
JPEG Quality34	615.654	41120	331,635
JPEG Quality35	612.724	41120	341,042
JPEG Quality36	609.447	41120	347,868
JPEG Quality37	608.108	39835	351,387
JPEG Quality38	601.042	39064	361,808
JPEG Quality39	597.829	41120	367,926
JPEG Quality40	595.923	39835	370,466
JPEG Quality41	590	39578	383,539
JPEG Quality42	578.999	40092	389,762
JPEG Quality43	577.428	39578	394,829
JPEG Quality44	572.439	40349	407,384
JPEG Quality45	571.299	40092	414,097
JPEG Quality46	563.117	39064	423,896
JPEG Quality47	562.197	40092	426,336
JPEG Quality48	560.786	37265	439,757
JPEG Quality49	553.574	36751	453,976
JPEG Quality50	553.108	37265	454,768
JPEG Quality51	552.626	37265	455,737
JPEG Quality52	548.937	37008	473,641
JPEG Quality53	546.633	37265	489,635
JPEG Quality54	545.475	33153	492,783
JPEG Quality55	548.844	34952	501,482
JPEG Quality56	546.576	35723	515,365
JPEG Quality57	544.084	36237	529,883
JPEG Quality58	545.779	35466	548,593
JPEG Quality59	544.05	35723	559,410
JPEG Quality60	542.138	35209	569,535
JPEG Quality61	534.339	34181	592,078
JPEG Quality62	532.435	33410	601,065
JPEG Quality63	529.352	33667	628,339
JPEG Quality64	530.111	33924	640,408
JPEG Quality65	525.338	33924	667,061
JPEG Quality66	522.976	34181	678,525
JPEG Quality67	484.241	35209	699,919
JPEG Quality68	478.474	34952	738,629
JPEG Quality69	475.665	33924	757,426
JPEG Quality70	468.324	34438	794,527
JPEG Quality71	463.521	34438	822,826
JPEG Quality72	460.734	34181	843,225
JPEG Quality73	454.216	35209	884,144
JPEG Quality74	446.035	35723	942,671
JPEG Quality75	445.164	36237	946,157
JPEG Quality76	440.145	34695	980,402
JPEG Quality77	431.288	34438	1,050,362
JPEG Quality78	428.106	34438	1,101,150
JPEG Quality79	423.722	34695	1,139,347
JPEG Quality80	417.755	33667	1,188,451
JPEG Quality81	412.356	33924	1,267,973
JPEG Quality82	407.663	33667	1,314,875
JPEG Quality83	398.641	33410	1,413,932
JPEG Quality84	387.921	30583	1,480,802
JPEG Quality85	381.693	29555	1,535,640
JPEG Quality86	371.876	29298	1,655,024
JPEG Quality87	368.719	28013	1,722,883
JPEG Quality88	358.638	28784	1,867,771
JPEG Quality89	350.429	29812	1,967,880
JPEG Quality90	322.306	10794	2,429,621
JPEG Quality91	310.885	11308	2,621,831
JPEG Quality92	301.637	7710	2,769,945
JPEG Quality93	287.301	7967	3,111,664
JPEG Quality94	271.741	6682	3,495,711
JPEG Quality95	255.194	5654	3,985,564
JPEG Quality96	230.954	4883	4,698,568
JPEG Quality97	205.259	3855	5,480,559
JPEG Quality98	174.21	2827	6,407,082
JPEG Quality99	133.164	1542	8,177,566
JPEG Quality100	105.931	1028	10,578,131

▶HEVC CRF値毎に、同じようなファイルサイズとなるJPEG Quality及び同じような差分となるJPEG Qualityを整理した表を展開

パターン	ファイルサイズが近いJPEG	差分の平均が近いJPEG
x265 CRF0	JPEG Quality98	JPEG Quality94
x265 CRF1	JPEG Quality98	JPEG Quality94
x265 CRF2	JPEG Quality98	JPEG Quality94
x265 CRF3	JPEG Quality97	JPEG Quality94
x265 CRF4	JPEG Quality97	JPEG Quality93
x265 CRF5	JPEG Quality96	JPEG Quality93
x265 CRF6	JPEG Quality95	JPEG Quality93
x265 CRF7	JPEG Quality95	JPEG Quality92
x265 CRF8	JPEG Quality94	JPEG Quality91
x265 CRF9	JPEG Quality93	JPEG Quality90
x265 CRF10	JPEG Quality92	JPEG Quality90
x265 CRF11	JPEG Quality90	JPEG Quality90
x265 CRF12	JPEG Quality89	JPEG Quality89
x265 CRF13	JPEG Quality88	JPEG Quality88
x265 CRF14	JPEG Quality86	JPEG Quality85
x265 CRF15	JPEG Quality83	JPEG Quality84
x265 CRF16	JPEG Quality81	JPEG Quality81
x265 CRF17	JPEG Quality77	JPEG Quality77
x265 CRF18	JPEG Quality73	JPEG Quality73
x265 CRF19	JPEG Quality68	JPEG Quality69
x265 CRF20	JPEG Quality60	JPEG Quality67
x265 CRF21	JPEG Quality48	JPEG Quality67
x265 CRF22	JPEG Quality34	JPEG Quality60
x265 CRF23	JPEG Quality22	JPEG Quality47
x265 CRF24	JPEG Quality13	JPEG Quality43
x265 CRF25	JPEG Quality9	JPEG Quality42
x265 CRF26	JPEG Quality6	JPEG Quality38
x265 CRF27	JPEG Quality4	JPEG Quality36
x265 CRF28	JPEG Quality2	JPEG Quality33
x265 CRF29	#N/A	JPEG Quality32
x265 CRF30	#N/A	JPEG Quality32
x265 CRF31	#N/A	JPEG Quality30
x265 CRF32	#N/A	JPEG Quality27
x265 CRF33	#N/A	JPEG Quality24
x265 CRF34	#N/A	JPEG Quality24
x265 CRF35	#N/A	JPEG Quality24
x265 CRF36	#N/A	JPEG Quality20
x265 CRF37	#N/A	JPEG Quality20
x265 CRF38	#N/A	JPEG Quality18
x265 CRF39	#N/A	JPEG Quality18
x265 CRF40	#N/A	JPEG Quality14
x265 CRF41	#N/A	JPEG Quality14
x265 CRF42	#N/A	JPEG Quality12
x265 CRF43	#N/A	JPEG Quality12
x265 CRF44	#N/A	JPEG Quality11
x265 CRF45	#N/A	JPEG Quality11
x265 CRF46	#N/A	JPEG Quality9
x265 CRF47	#N/A	JPEG Quality10
x265 CRF48	#N/A	JPEG Quality10
x265 CRF49	#N/A	JPEG Quality10
x265 CRF50	#N/A	JPEG Quality10
x265 CRF51	#N/A	JPEG Quality6

　

考察

• 前回の入力画像1(スクリーンショット)の場合と異なり、高画質なうちは特にファイルサイズが小さいわけではない。
  • JPEGと比較して同等の差分(の平均)でありつつ、JPEGより小さなファイルサイズを達成できるのは、HEVC CRFが15より大きい場合となっている
    • すなわちJPEG Quality84以上の画質をHEVC Imageで実現するならファイルサイズは大きくなってしまうため、HEVCを利用するメリットは特にない
• 各条件でエンコードされた画像を等倍でクロップした画像は以下の通り*1
  
  
• 参考までにHEVC CRF及びJPEG Qualityの各設定値でエンコードされた画像は以下の通り*2
  
  
• 参考までにHEVC CRF及びJPEG Qualityの各設定値でエンコードされた画像とオリジナル画像の差分を正規化した画像は以下の通り*3
  
  

続きます…。
HEIF(HEVC image)検証#4 - 記憶は人なり

*1:クリックすると等倍で表示されます

*2:掲載用に縮小及びGIF化する過程で変質している点には留意が必要。どういった領域に違和感を感じるか、ざっくりと把握する用途でご参照ください。

*3:掲載用に縮小及びGIF化する過程で変質している点には留意が必要。どういった領域に差分が発生しているのか、ざっくりと把握する用途でご参照ください

HEIF(HEVC image)検証#2

下記投稿からの続きです。
HEIF(HEVC image)検証#1 - 記憶は人なり
　

入力画像1の場合

入力画像

解像度

640x13026

画像フォーマット

PNG

内容

スクリーンショット(無地背景に大量のテキスト)

※掲載用画像は縮小しています　
　

検証結果

▶実測値(上記グラフの元データ)を展開

Condition	Mean of Diff	Max of Diff	File Size [bytes]
Original(PNG)	0	0	1,764,638
x265 CRF0	28.5111	37522	1,657,706
x265 CRF1	30.312	37779	1,611,287
x265 CRF2	32.4614	37265	1,564,822
x265 CRF3	34.583	37008	1,516,208
x265 CRF4	36.8105	37008	1,466,835
x265 CRF5	39.2383	37522	1,416,284
x265 CRF6	42.0062	37522	1,366,523
x265 CRF7	44.6273	37779	1,316,402
x265 CRF8	47.8972	38550	1,266,638
x265 CRF9	51.5439	39064	1,220,970
x265 CRF10	55.7566	38550	1,175,902
x265 CRF11	60.4521	37522	1,133,361
x265 CRF12	65.608	37265	1,088,314
x265 CRF13	71.5051	37779	1,034,851
x265 CRF14	77.7895	37779	994,934
x265 CRF15	84.4838	38807	956,914
x265 CRF16	91.6288	38807	919,712
x265 CRF17	98.8311	43176	883,080
x265 CRF18	106.472	42148	846,477
x265 CRF19	116.178	42148	811,474
x265 CRF20	127.305	43433	776,840
x265 CRF21	139.337	39321	743,430
x265 CRF22	151.181	42405	710,246
x265 CRF23	166.98	50886	677,156
x265 CRF24	183.785	52942	645,331
x265 CRF25	202.066	50886	613,536
x265 CRF26	220.967	57054	582,174
x265 CRF27	246.395	57825	551,892
x265 CRF28	275.902	48059	522,023
x265 CRF29	311.738	52428	492,669
x265 CRF30	350.259	59110	464,264
x265 CRF31	384.335	52171	435,752
x265 CRF32	436.35	51400	408,653
x265 CRF33	481.022	56026	382,148
x265 CRF34	540.264	59367	357,015
x265 CRF35	598.445	63222	332,205
x265 CRF36	668.376	65535	309,036
x265 CRF37	758.536	65535	286,473
x265 CRF38	855.405	65535	265,029
x265 CRF39	945.428	65535	244,879
x265 CRF40	1057	65535	225,410
x265 CRF41	1189.95	65535	207,728
x265 CRF42	1293.19	65535	190,809
x265 CRF43	1440.97	65535	175,364
x265 CRF44	1579.07	65535	161,411
x265 CRF45	1757.48	65535	149,145
x265 CRF46	1896.11	65535	139,476
x265 CRF47	2023.92	65535	131,317
x265 CRF48	2174.44	65535	123,875
x265 CRF49	2277.56	65535	117,236
x265 CRF50	2442.08	65535	111,858
x265 CRF51	2533.28	65535	108,081
JPEG Quality1	1725	65535	214,927
JPEG Quality2	1723.81	65535	215,171
JPEG Quality3	1667.85	65535	231,044
JPEG Quality4	1906.39	65021	259,034
JPEG Quality5	2693.97	62965	287,394
JPEG Quality6	1385.95	62194	320,788
JPEG Quality7	1284.31	61423	345,487
JPEG Quality8	1571.04	61166	368,519
JPEG Quality9	2048.19	61166	390,917
JPEG Quality10	1132.21	61166	413,727
JPEG Quality11	1082.74	61423	433,921
JPEG Quality12	1214.14	61423	452,020
JPEG Quality13	1011.97	61166	471,950
JPEG Quality14	975.123	61423	488,288
JPEG Quality15	1117.88	61423	505,540
JPEG Quality16	1263.88	61166	522,091
JPEG Quality17	896.956	61166	539,865
JPEG Quality18	1033.75	61166	555,351
JPEG Quality19	1012.24	61166	568,887
JPEG Quality20	1165.96	59624	582,030
JPEG Quality21	800.373	58853	598,479
JPEG Quality22	951.121	58082	611,033
JPEG Quality23	762.708	60652	624,869
JPEG Quality24	747.904	61166	638,492
JPEG Quality25	733.436	54227	650,774
JPEG Quality26	717.498	57054	663,303
JPEG Quality27	703.831	54227	675,704
JPEG Quality28	860.647	56026	687,626
JPEG Quality29	848.666	55769	698,104
JPEG Quality30	666.51	57568	711,201
JPEG Quality31	654.925	53713	720,895
JPEG Quality32	645.039	55255	732,895
JPEG Quality33	804.493	55769	743,461
JPEG Quality34	795.233	54741	752,022
JPEG Quality35	784.107	53456	765,348
JPEG Quality36	774.363	50629	776,530
JPEG Quality37	767.47	61166	783,449
JPEG Quality38	755.736	61166	795,690
JPEG Quality39	577.111	61166	805,420
JPEG Quality40	570.287	61166	811,597
JPEG Quality41	732.503	61166	824,787
JPEG Quality42	728.057	61166	831,055
JPEG Quality43	720.203	61166	839,641
JPEG Quality44	709.522	60395	851,689
JPEG Quality45	704.523	53456	858,282
JPEG Quality46	524.592	51400	870,697
JPEG Quality47	519.148	52428	876,750
JPEG Quality48	513.852	52171	885,274
JPEG Quality49	508.702	47545	897,164
JPEG Quality50	503.482	47288	901,826
JPEG Quality51	498.173	45746	906,727
JPEG Quality52	490.49	48059	917,889
JPEG Quality53	484.56	49601	927,621
JPEG Quality54	478.48	51400	934,627
JPEG Quality55	472.665	50629	943,561
JPEG Quality56	466.026	48573	953,837
JPEG Quality57	459.296	48316	965,395
JPEG Quality58	452.409	47802	976,192
JPEG Quality59	446.03	48059	985,233
JPEG Quality60	439.774	48316	994,306
JPEG Quality61	432.667	48059	1,008,618
JPEG Quality62	425.969	47545	1,018,821
JPEG Quality63	418.052	46517	1,033,513
JPEG Quality64	411.452	46260	1,043,004
JPEG Quality65	575.509	45232	1,056,591
JPEG Quality66	567.668	44461	1,068,609
JPEG Quality67	559.797	42919	1,079,294
JPEG Quality68	379.968	43433	1,096,941
JPEG Quality69	372.134	44204	1,110,166
JPEG Quality70	363.226	45232	1,127,882
JPEG Quality71	353.658	45232	1,143,528
JPEG Quality72	345.822	46517	1,156,963
JPEG Quality73	337.438	45489	1,174,547
JPEG Quality74	328.156	46260	1,197,077
JPEG Quality75	321.014	46260	1,206,326
JPEG Quality76	310.263	45746	1,226,671
JPEG Quality77	300.21	39835	1,253,138
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JPEG Quality79	281.512	39835	1,293,918
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JPEG Quality89	167.486	40606	1,621,352
JPEG Quality90	143.387	11051	1,741,594
JPEG Quality91	130.921	11822	1,789,982
JPEG Quality92	116.851	8995	1,844,442
JPEG Quality93	103.34	8224	1,925,840
JPEG Quality94	88.7652	6939	2,020,627
JPEG Quality95	74.7486	5140	2,118,407
JPEG Quality96	59.5254	4883	2,233,278
JPEG Quality97	44.7648	3598	2,364,728
JPEG Quality98	28.7318	2827	2,506,576
JPEG Quality99	11.6195	1285	2,709,243
JPEG Quality100	4.48096	1028	2,814,001

▶HEVC CRF値毎に、同じようなファイルサイズとなるJPEG Quality及び同じような差分となるJPEG Qualityを整理した表を展開

パターン	ファイルサイズが近いJPEG	差分の平均が近いJPEG
x265 CRF0	JPEG Quality89	JPEG Quality99
x265 CRF1	JPEG Quality88	JPEG Quality98
x265 CRF2	JPEG Quality87	JPEG Quality98
x265 CRF3	JPEG Quality86	JPEG Quality98
x265 CRF4	JPEG Quality85	JPEG Quality98
x265 CRF5	JPEG Quality83	JPEG Quality98
x265 CRF6	JPEG Quality81	JPEG Quality98
x265 CRF7	JPEG Quality79	JPEG Quality98
x265 CRF8	JPEG Quality77	JPEG Quality97
x265 CRF9	JPEG Quality75	JPEG Quality97
x265 CRF10	JPEG Quality73	JPEG Quality97
x265 CRF11	JPEG Quality70	JPEG Quality96
x265 CRF12	JPEG Quality67	JPEG Quality96
x265 CRF13	JPEG Quality63	JPEG Quality96
x265 CRF14	JPEG Quality60	JPEG Quality95
x265 CRF15	JPEG Quality56	JPEG Quality95
x265 CRF16	JPEG Quality52	JPEG Quality94
x265 CRF17	JPEG Quality47	JPEG Quality94
x265 CRF18	JPEG Quality43	JPEG Quality93
x265 CRF19	JPEG Quality39	JPEG Quality93
x265 CRF20	JPEG Quality36	JPEG Quality92
x265 CRF21	JPEG Quality32	JPEG Quality91
x265 CRF22	JPEG Quality29	JPEG Quality90
x265 CRF23	JPEG Quality27	JPEG Quality90
x265 CRF24	JPEG Quality24	JPEG Quality88
x265 CRF25	JPEG Quality22	JPEG Quality87
x265 CRF26	JPEG Quality20	JPEG Quality85
x265 CRF27	JPEG Quality17	JPEG Quality83
x265 CRF28	JPEG Quality15	JPEG Quality80
x265 CRF29	JPEG Quality14	JPEG Quality76
x265 CRF30	JPEG Quality12	JPEG Quality72
x265 CRF31	JPEG Quality11	JPEG Quality68
x265 CRF32	JPEG Quality9	JPEG Quality61
x265 CRF33	JPEG Quality8	JPEG Quality54
x265 CRF34	JPEG Quality7	JPEG Quality46
x265 CRF35	JPEG Quality6	JPEG Quality39
x265 CRF36	JPEG Quality5	JPEG Quality30
x265 CRF37	JPEG Quality4	JPEG Quality38
x265 CRF38	JPEG Quality4	JPEG Quality29
x265 CRF39	JPEG Quality3	JPEG Quality17
x265 CRF40	JPEG Quality2	JPEG Quality18
x265 CRF41	#N/A	JPEG Quality20
x265 CRF42	#N/A	JPEG Quality7
x265 CRF43	#N/A	JPEG Quality6
x265 CRF44	#N/A	JPEG Quality8
x265 CRF45	#N/A	JPEG Quality1
x265 CRF46	#N/A	JPEG Quality1
x265 CRF47	#N/A	JPEG Quality4
x265 CRF48	#N/A	JPEG Quality9
x265 CRF49	#N/A	JPEG Quality9
x265 CRF50	#N/A	JPEG Quality9
x265 CRF51	#N/A	JPEG Quality9

　

考察

• 順当にHEVCはCRF、JPEGはQualityパラメータに依存して差分の大小が現れるのが確認できる
  • 但し、差分の平均についてはCRF及びQualityパラメータに依存しているが、差分の最大については規則性というか傾向がはっきりしない
• HEVC CRF0の時点でJPEGのQuality89と同程度のファイルサイズでありながら、差分の平均はJPEGのQuality99と同程度の高画質を達成しており、画質・ファイルサイズ共に優れた結果と判断できる
  • 一方で、HEVCはCRF0でもJPEGのQuality100以上に大きい差分が現れている点には留意すべきかもしれない
• 参考までにHEVC CRF0(最高画質・最大ファイルサイズ)/CRF51(最低画質・最小ファイルサイズ)及びJPEG Quality1(最低画質・最小ファイルサイズ)/Quality100(最高画質・最大ファイルサイズ)でエンコードされた画像をピクセル等倍でクロップした画像は以下の通り
  
  
  
  
• 参考までに差分画像を正規化*1し、上記と同条件でクロップした画像は以下の通り。
  
  
  
  

続きます…。
HEIF(HEVC image)検証#3 - 記憶は人なり

*1:正規化しないと一見して真っ黒な画像にしか見えないため、どこに差分が発生しているのか可視化しやすくするために正規化を行なった。