WPF、Tiff画像の圧縮形式とファイルサイズ、TiffBitmapEncoderのCompress

今までは何も指定しないで作成していたけど圧縮(エンコード)方式をいくつか選べるみたいなので試してみた

TiffBitmapEncoder.Compression プロパティに

TiffCompressOption列挙型から選んで指定する

TiffCompressOption 列挙型 (System.Windows.Media.Imaging)

https://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/system.windows.media.imaging.tiffcompressoption(v=vs.110).aspx

から引用

Ccitt3
CCITT3 圧縮スキーマが使用されます。

Ccitt4
CCITT4 圧縮スキーマが使用されます。

Default
TiffBitmapEncoder エンコーダーは、実行できる最適な圧縮スキーマで、ビットマップを保存しようとしています。

Lzw
LZW 圧縮スキーマが使用されます。

None
Tagged Image File Format (TIFF) イメージは圧縮されません。

Rle
RLE 圧縮スキーマが使用されます。

Zip
Zip 圧縮スキーマが使用されます。

引用ここまで

何も指定しないとDefaultになる

圧縮する画像は

256ｘ192ピクセルの24bitのbmp形式の

画像A

ファイルサイズは144KB(147510バイト)

256*192*24/8=147456

圧縮方式による見た目の違い

Tiffは可逆圧縮なので見た目は元のBitmap画像とまったく同じはず

Ccitt3と4はファクシミリに使われている方式だから白黒2値になるみたい

ファイルサイズ変化

画像A

元画像 144

Ccitt3 14.2

Ccitt4 14.4

Default 128

Lzw 170

None 144

Rle 145

Zip 132

圧縮なのにLzwとRleは元画像よりファイルサイズが増えている

一番効率がいいのはDefaultなので何も指定しないのがいいみたい

Defaultの説明では最適な圧縮方法を採りますってあるけどなんだろうって気になる

エクスプローラーのファイルのプロパティから見ると

LZWってある

でもLzwを指定してできたファイルとはサイズが違いすぎる

ファイルのプロパティから見た圧縮方式

指定した単語とは微妙に違ったり表示がなかったり

でもDefaultとLzwはどちらもLZWだねえ

TIFFファイルの圧縮フォーマット判別法
http://robaq.info/tiffcompression.xhtml

こちらを参考にして

バイナリエディタで確認してみた

先頭2バイトが49 49なら

検索で03 01 03 00 01 00

これで見つかった場所から12バイト分の後の4バイトの値が、5なら圧縮方式はLZWってことらしい

DefaultもLzwも5

だけどLzwを指定したものは170KBってぜんぜん違うサイズだからなあ

LZWにも種類があるってことかしら

これ以上は難しそうなのでパス

別の画像を圧縮

png画像が得意そうな画像B

プロパティでみると

527ｘ497ピクセルの32bitのbmp形式の画像B

ファイルサイズは990KB(1047730バイト)

527*497*32/8=1047676

        ファイルサイズ変化
		画像A	画像B
		KB		KB
元画像	144		990
Ccitt3	  14		  31
Ccitt4	  14		  41
Default	128		107
Lzw		170		  93
None		144		769
Rle		145		575
Zip		132		  46

おお、スゴイ縮んだ

Defaultでも10分の1に圧縮できているし、一番効率が良かったZip形式では20分の1

可逆圧縮でこの圧縮率はスゴイ

png画像も同じくらい縮むから好きなんだけどTiff画像もいいねえ

今回参照したところ

TiffCompressOption 列挙型 (System.Windows.Media.Imaging)
https://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/system.windows.media.imaging.tiffcompressoption(v=vs.110).aspx

TIFFファイルの圧縮フォーマット判別法
http://robaq.info/tiffcompression.xhtml

CGファイル概説　第5章　第2節　その２
http://www.snap-tck.com/room03/c02/cg/cg05_03.html

TIFFのフォーマット（その１） | JProgramer
http://jprogramer.com/libtiffcate/3188

TIFF Tag Reference, Baseline TIFF Tags
https://www.awaresystems.be/imaging/tiff/tifftags/baseline.html

TIFF - Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/TIFF

ありがとうございます

using System.Windows;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.IO;

//TiffBitmapEncoder クラス(System.Windows.Media.Imaging)
//https://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/system.windows.media.imaging.tiffbitmapencoder(v=vs.110).aspx

namespace _20180115_TiffEncoder
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            this.Title = this.ToString();
            string filePath;
            //filePath = @"D:\ブログ用\テスト用画像\NEC_8041_2017_05_09_午後わてん_96dpi_Bgr32.bmp";
            //filePath = @"D:\ブログ用\テスト用画像\NEC_8041_2017_05_09_午後わてん_96dpi_BlackWhite.png";
            //filePath = @"D:\ブログ用\テスト用画像\NEC_8041_2017_05_09_午後わてん_96dpi_Gray2.png";
            //filePath = @"D:\ブログ用\テスト用画像\NEC_8041_2017_05_09_午後わてん_72dpi.jpg";
            //filePath = @"D:\ブログ用\チェック用2\NEC_1259_2018_01_14_午後わてん.jpg";
            //filePath = @"D:\ブログ用\テスト用画像\NEC_8041_2017_05_09_午後わてん_96dpi_Prgba64.png";
            //filePath = @"D:\ブログ用\テスト用画像\NEC_8041_2017_05_09_午後わてん_96dpi_Bgr24.bmp";
            filePath = @"D:\ブログ用\WPF\20180113_画像読み込み07_02_.bmp";

            BitmapSource source = GetBitmapSource10(filePath, true, 96, 96);

            TiffTest2(source, TiffCompressOption.Ccitt3);
            TiffTest2(source, TiffCompressOption.Ccitt4);
            TiffTest2(source, TiffCompressOption.Default);
            TiffTest2(source, TiffCompressOption.Lzw);
            TiffTest2(source, TiffCompressOption.None);
            TiffTest2(source, TiffCompressOption.Rle);
            TiffTest2(source, TiffCompressOption.Zip);

        }
        private void TiffTest2(BitmapSource source, TiffCompressOption compressOption)
        {
            TiffBitmapEncoder encoder = new TiffBitmapEncoder();
            BitmapFrame frame = BitmapFrame.Create(source);
            encoder.Frames.Add(frame);
            encoder.Compression = compressOption;
            string fileName = frame.Format.ToString() + "_" + encoder.Compression.ToString() + ".tiff";
            using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Create, FileAccess.Write))
            {
                encoder.Save(fs);
            }
        }
        /// <summary>
        /// ファイルパスとPixelFormatを正確にするか最適にするかを指定してBitmapSourceを取得、
        /// dpiの変更は任意
        /// </summary>
        /// <param name="filePath">画像ファイルのフルパス</param>
        /// <param name="accuratePixelFormat">Trueなら画像ファイルと同じ正確なPixelFormat、
        /// Falseは今の環境で最適なものに変更される</param>
        /// <param name="dpiX">無指定なら画像ファイルで指定されているdpiになる</param>
        /// <param name="dpiY">無指定なら画像ファイルで指定されているdpiになる</param>
        /// <returns></returns>
        private BitmapSource GetBitmapSource10(
            string filePath, bool accuratePixelFormat, double dpiX = 0, double dpiY = 0)
        {
            BitmapSource source;
            using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
            {
                BitmapFrame bitmapFrame;
                //PixelFormatを元の画像と同じにするかパソコンの環境に合わせるか
                if (accuratePixelFormat)
                {//画像と同じ
                    bitmapFrame = BitmapFrame.Create(
                        fs,
                        BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat,
                        BitmapCacheOption.Default);
                }
                else
                {//環境に最適なものに変更
                    bitmapFrame = BitmapFrame.Create(
                        fs,
                        BitmapCreateOptions.None,
                        BitmapCacheOption.Default);
                }

                int w = bitmapFrame.PixelWidth;
                int h = bitmapFrame.PixelHeight;
                int stride = (w * bitmapFrame.Format.BitsPerPixel + 7) / 8;
                byte[] pixels = new byte[h * stride];
                bitmapFrame.CopyPixels(pixels, stride, 0);
                //dpi指定がなければ元の画像と同じdpiにする
                if (dpiX == 0) { dpiX = bitmapFrame.DpiX; }
                if (dpiY == 0) { dpiY = bitmapFrame.DpiY; }
                //dpiを指定してBitmapSource作成
                source = BitmapSource.Create(
                    w, h, dpiX, dpiY,
                    bitmapFrame.Format,
                    bitmapFrame.Palette, pixels, stride);
            };

            return source;
        }
    }
}