JPS ตัวลบพื้นหลัง

รูปแบบภาพ JPS ซึ่งย่อมาจาก JPEG Stereo เป็นรูปแบบไฟล์ที่ใช้ในการจัดเก็บภาพถ่ายแบบสเตอริโอที่ถ่ายโดยกล้องดิจิทัลหรือสร้างโดยซอฟต์แวร์เรนเดอร์ 3 มิติ โดยหลักแล้วเป็นการจัดเรียงภาพ JPEG สองภาพแบบเคียงข้างกันภายในไฟล์เดียว ซึ่งเมื่อดูผ่านซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสม จะให้เอฟเฟกต์ 3 มิติ รูปแบบนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการสร้างภาพลวงตาของความลึกในภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มประสบการณ์การรับชมสำหรับผู้ใช้ที่มีระบบแสดงผลที่เข้ากันได้หรือแว่นตา 3 มิติ

รูปแบบ JPS ใช้ประโยชน์จากเทคนิคการบีบอัด JPEG (Joint Photographic Experts Group) ที่ได้รับการยอมรับอย่างดีในการจัดเก็บภาพทั้งสองภาพ JPEG เป็นวิธีการบีบอัดแบบสูญเสีย ซึ่งหมายความว่าจะลดขนาดไฟล์โดยการละทิ้งข้อมูลที่ไม่สำคัญออกไปอย่างมีการเลือกสรร โดยมักจะไม่ทำให้คุณภาพของภาพลดลงอย่างเห็นได้ชัดต่อสายตาของมนุษย์ สิ่งนี้ทำให้ไฟล์ JPS มีขนาดค่อนข้างเล็กและจัดการได้ง่าย แม้ว่าจะมีภาพสองภาพแทนที่จะเป็นภาพเดียว

ไฟล์ JPS เป็นไฟล์ JPEG ที่มีโครงสร้างเฉพาะ โดยมีภาพ JPEG ที่บีบอัดสองภาพเคียงข้างกันภายในเฟรมเดียว ภาพเหล่านี้เรียกว่าภาพตาซ้ายและภาพตาขวา และแสดงมุมมองที่แตกต่างกันเล็กน้อยของฉากเดียวกัน โดยเลียนแบบความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างสิ่งที่ตาแต่ละข้างของเราเห็น ความแตกต่างนี้คือสิ่งที่ช่วยให้รับรู้ความลึกเมื่อดูภาพอย่างถูกต้อง

ความละเอียดมาตรฐานสำหรับภาพ JPS โดยทั่วไปจะกว้างกว่าภาพ JPEG มาตรฐานสองเท่าเพื่อรองรับทั้งภาพด้านซ้ายและด้านขวา ตัวอย่างเช่น หากภาพ JPEG มาตรฐานมีความละเอียด 1920x1080 พิกเซล ภาพ JPS จะมีความละเอียด 3840x1080 พิกเซล โดยแต่ละภาพเคียงข้างกันจะใช้ความกว้างครึ่งหนึ่งของความกว้างทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ความละเอียดอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของภาพและการใช้งานที่ต้องการ

ในการดูภาพ JPS แบบ 3 มิติ ผู้ดูจะต้องใช้เครื่องแสดงผลหรือซอฟต์แวร์ที่เข้ากันได้ซึ่งสามารถตีความภาพเคียงข้างกันและนำเสนอให้กับแต่ละตาแยกกัน สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านวิธีต่างๆ เช่น 3D แบบแอนากลิฟ ซึ่งภาพจะถูกกรองตามสีและดูด้วยแว่นตาสี 3D แบบโพลาไรซ์ ซึ่งภาพจะถูกฉายผ่านตัวกรองโพลาไรซ์และดูด้วยแว่นตาโพลาไรซ์ หรือ 3D แบบชัตเตอร์แอคทีฟ ซึ่งภาพจะแสดงสลับกันและซิงโครไนซ์กับแว่นตาชัตเตอร์ที่เปิดและปิดอย่างรวดเร็วเพื่อแสดงภาพที่ถูกต้องให้กับแต่ละตา

โครงสร้างไฟล์ของภาพ JPS นั้นคล้ายกับไฟล์ JPEG มาตรฐาน โดยมีส่วนหัว ซึ่งรวมถึงเครื่องหมาย SOI (Start of Image) ตามด้วยชุดของเซ็กเมนต์ที่มีข้อมูลเมตาต่างๆ และข้อมูลภาพเอง เซ็กเมนต์ต่างๆ รวมถึงเครื่องหมาย APP (Application) ซึ่งอาจมีข้อมูลต่างๆ เช่น ข้อมูลเมตา Exif และเซ็กเมนต์ DQT (Define Quantization Table) ซึ่งกำหนดตารางการหาปริมาณที่ใช้ในการบีบอัดข้อมูลภาพ

หนึ่งในเซ็กเมนต์หลักในไฟล์ JPS คือเซ็กเมนต์ JFIF (JPEG File Interchange Format) ซึ่งระบุว่าไฟล์เป็นไปตามมาตรฐาน JFIF เซ็กเมนต์นี้มีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้กับซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังมีข้อมูลต่างๆ เช่น อัตราส่วนภาพและความละเอียดของภาพขนาดย่อ ซึ่งสามารถใช้สำหรับการแสดงตัวอย่างอย่างรวดเร็ว

ข้อมูลภาพจริงในไฟล์ JPS จะถูกเก็บไว้ในเซ็กเมนต์ SOS (Start of Scan) ซึ่งตามหลังส่วนหัวและส่วนข้อมูลเมตา เซ็กเมนต์นี้มีข้อมูลภาพที่บีบอัดสำหรับทั้งภาพด้านซ้ายและด้านขวา ข้อมูลจะถูกเข้ารหัสโดยใช้อัลกอริธึมการบีบอัด JPEG ซึ่งเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่างๆ รวมถึงการแปลงพื้นที่สี การสุ่มตัวอย่าง การแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCT) การหาปริมาณ และการเข้ารหัสเอนโทรปี

การแปลงพื้นที่สีคือกระบวนการแปลงข้อมูลภาพจากพื้นที่สี RGB ซึ่งใช้กันทั่วไปในกล้องดิจิทัลและจอคอมพิวเตอร์ ไปเป็นพื้นที่สี YCbCr ซึ่งใช้ในการบีบอัด JPEG การแปลงนี้จะแยกภาพออกเป็นส่วนประกอบความสว่าง (Y) ซึ่งแสดงระดับความสว่าง และส่วนประกอบความอิ่มตัวของสีสองส่วน (Cb และ Cr) ซึ่งแสดงข้อมูลสี สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับการบีบอัดเนื่องจากดวงตาของมนุษย์มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงความสว่างมากกว่าสี ซึ่งช่วยให้สามารถบีบอัดส่วนประกอบความอิ่มตัวของสีได้มากขึ้นโดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของภาพที่รับรู้ได้อย่างมีนัยสำคัญ

การสุ่มตัวอย่างคือกระบวนการที่ใช้ประโยชน์จากความไวที่ต่ำกว่าของดวงตาของมนุษย์ต่อรายละเอียดสีโดยลดความละเอียดของส่วนประกอบความอิ่มตัวของสีเมื่อเทียบกับส่วนประกอบความสว่าง อัตราส่วนการสุ่มตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ 4:4:4 (ไม่สุ่มตัวอย่าง) 4:2:2 (ลดความละเอียดแนวนอนของความอิ่มตัวของสีลงครึ่งหนึ่ง) และ 4:2:0 (ลดความละเอียดทั้งแนวนอนและแนวตั้งของความอิ่มตัวของสีลงครึ่งหนึ่ง) การเลือกอัตราส่วนการสุ่มตัวอย่างสามารถส่งผลต่อความสมดุลระหว่างคุณภาพของภาพและขนาดไฟล์

การแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCT) จะถูกนำไปใช้กับบล็อกเล็กๆ ของภาพ (โดยทั่วไปคือ 8x8 พิกเซล) เพื่อแปลงข้อมูลโดเมนเชิงพื้นที่เป็นโดเมนความถี่ ขั้นตอนนี้มีความสำคัญสำหรับการบีบอัด JPEG เนื่องจากช่วยให้สามารถแยกแยะรายละเอียดของภาพออกเป็นส่วนประกอบที่มีความสำคัญต่างกัน โดยส่วนประกอบความถี่ที่สูงกว่ามักจะรับรู้ได้น้อยกว่าสำหรับดวงตาของมนุษย์ จากนั้นส่วนประกอบเหล่านี้สามารถหาปริมาณหรือลดความแม่นยำเพื่อให้ได้การบีบอัด

การหาปริมาณคือกระบวนการแมปช่วงของค่าไปยังค่าควอนตัมเดียว ซึ่งจะลดความแม่นยำของค่าสัมประสิทธิ์ DCT อย่างมีประสิทธิภาพ นี่คือจุดที่ลักษณะการสูญเสียของการบีบอัด JPEG เข้ามาเกี่ยวข้อง เนื่องจากข้อมูลภาพบางส่วนจะถูกละทิ้ง ระดับการหาปริมาณจะถูกกำหนดโดยตารางการหาปริมาณที่ระบุในเซ็กเมนต์ DQT และสามารถปรับเพื่อให้สมดุลระหว่างคุณภาพของภาพกับขนาดไฟล์

ขั้นตอนสุดท้ายในกระบวนการบีบอัด JPEG คือการเข้ารหัสเอนโทรปี ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการบีบอัดแบบไม่สูญเสีย วิธีที่ใช้กันทั่วไปที่สุดใน JPEG คือการเข้ารหัส Huffman ซึ่งกำหนดรหัสที่สั้นกว่าให้กับค่าที่พบได้บ่อยกว่าและรหัสที่ยาวกว่าให้กับค่าที่พบได้น้อยกว่า สิ่งนี้จะลดขนาดโดยรวมของข้อมูลภาพโดยไม่สูญเสียข้อมูลเพิ่มเติม

นอกเหนือจากเทคนิคการบีบอัด JPEG มาตรฐานแล้ว รูปแบบ JPS อาจมีข้อมูลเมตาเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับลักษณะสเตอริโอของภาพ ข้อมูลเมตานี้อาจรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับการตั้งค่าพารัลแลกซ์ จุดบรรจบ และข้อมูลอื่นๆ ที่อาจจำเป็นสำหรับการแสดงเอฟเฟกต์ 3 มิติอย่างถูกต้อง ข้อมูลเมตานี้โดยทั่วไปจะถูกเก็บไว้ในเซ็กเมนต์ APP ของไฟล์

รูปแบบ JPS ได้รับการสนับสนุนจากแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์และอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงโทรทัศน์ 3 มิติ ชุดหูฟัง VR และเครื่องดูภาพถ่ายเฉพาะ อย่างไรก็ตาม ไม่ได้รับการสนับสนุนอย่างกว้างขวางเท่ากับรูปแบบ JPEG มาตรฐาน ดังนั้นผู้ใช้จึงอาจต้องใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะหรือแปลงไฟล์ JPS เป็นรูปแบบอื่นเพื่อให้เข้ากัน