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Text File  |  1994-12-12  |  21KB  |  453 lines

  1. USAGE instructions for the Independent JPEG Group's JPEG software
  2. =================================================================
  3.  
  4. This file describes usage of the JPEG conversion programs cjpeg and djpeg,
  5. as well as the utility programs rdjpgcom and wrjpgcom.  (See the other
  6. documentation files if you wish to use the JPEG library within your own
  7. programs.)
  8.  
  9. If you are on a Unix machine you may prefer to read the Unix-style manual
  10. pages in files cjpeg.1, djpeg.1, rdjpgcom.1, wrjpgcom.1.
  11.  
  12.  
  13. INTRODUCTION
  14.  
  15. These programs implement JPEG image compression and decompression.  JPEG
  16. (pronounced "jay-peg") is a standardized compression method for full-color
  17. and gray-scale images.  JPEG is designed to handle "real-world" scenes,
  18. for example scanned photographs.  Cartoons, line drawings, and other
  19. non-realistic images are not JPEG's strong suit; on that sort of material
  20. you may get poor image quality and/or little compression.
  21.  
  22. JPEG is lossy, meaning that the output image is not necessarily identical to
  23. the input image.  Hence you should not use JPEG if you have to have identical
  24. output bits.  However, on typical real-world images, very good compression
  25. levels can be obtained with no visible change, and amazingly high compression
  26. is possible if you can tolerate a low-quality image.  You can trade off image
  27. quality against file size by adjusting the compressor's "quality" setting.
  28.  
  29.  
  30. GENERAL USAGE
  31.  
  32. We provide two programs, cjpeg to compress an image file into JPEG format,
  33. and djpeg to decompress a JPEG file back into a conventional image format.
  34.  
  35. On Unix-like systems, you say:
  36.     cjpeg [switches] [imagefile] >jpegfile
  37. or
  38.     djpeg [switches] [jpegfile]  >imagefile
  39. The programs read the specified input file, or standard input if none is
  40. named.  They always write to standard output (with trace/error messages to
  41. standard error).  These conventions are handy for piping images between
  42. programs.
  43.  
  44. On most non-Unix systems, you say:
  45.     cjpeg [switches] imagefile jpegfile
  46. or
  47.     djpeg [switches] jpegfile  imagefile
  48. i.e., both the input and output files are named on the command line.  This
  49. style is a little more foolproof, and it loses no functionality if you don't
  50. have pipes.  (You can get this style on Unix too, if you prefer, by defining
  51. TWO_FILE_COMMANDLINE when you compile the programs; see install.doc.)
  52.  
  53. You can also say:
  54.     cjpeg [switches] -outfile jpegfile  imagefile
  55. or
  56.     djpeg [switches] -outfile imagefile  jpegfile
  57. This syntax works on all systems, so it is useful for scripts.
  58.  
  59. The currently supported image file formats are: PPM (PBMPLUS color format),
  60. PGM (PBMPLUS gray-scale format), BMP, GIF, Targa, and RLE (Utah Raster Toolkit
  61. format).  (RLE is supported only if the URT library is available.)
  62. cjpeg recognizes the input image format automatically, with the exception
  63. of some Targa-format files.  You have to tell djpeg which format to generate.
  64.  
  65. JPEG files are in the defacto standard JFIF file format.  There are other,
  66. less widely used JPEG-based file formats, but we don't support them.
  67.  
  68. All switch names may be abbreviated; for example, -grayscale may be written
  69. -gray or -gr.  Most of the "basic" switches can be abbreviated to as little as
  70. one letter.  Upper and lower case are equivalent (-GIF is the same as -gif).
  71. British spellings are also accepted (e.g., -greyscale), though for brevity
  72. these are not mentioned below.
  73.  
  74.  
  75. CJPEG DETAILS
  76.  
  77. The basic command line switches for cjpeg are:
  78.  
  79.     -quality N    Scale quantization tables to adjust image quality.
  80.             Quality is 0 (worst) to 100 (best); default is 75.
  81.             (See below for more info.)
  82.  
  83.     -grayscale    Create monochrome JPEG file from color input.
  84.             Be sure to use this switch when compressing a grayscale
  85.             GIF file, because cjpeg isn't bright enough to notice
  86.             whether a GIF file uses only shades of gray.  By
  87.             saying -grayscale, you'll get a smaller JPEG file that
  88.             takes less time to process.
  89.  
  90.     -optimize    Perform optimization of entropy encoding parameters.
  91.             Without this, default encoding parameters are used.
  92.             -optimize usually makes the JPEG file a little smaller,
  93.             but cjpeg runs somewhat slower and needs much more
  94.             memory.  Image quality and speed of decompression are
  95.             unaffected by -optimize.
  96.  
  97.     -targa        Input file is Targa format.  Targa files that contain
  98.             an "identification" field will not be automatically
  99.             recognized by cjpeg; for such files you must specify
  100.             -targa to make cjpeg treat the input as Targa format.
  101.             For most Targa files, you won't need this switch.
  102.  
  103. The -quality switch lets you trade off compressed file size against quality of
  104. the reconstructed image: the higher the quality setting, the larger the JPEG
  105. file, and the closer the output image will be to the original input.  Normally
  106. you want to use the lowest quality setting (smallest file) that decompresses
  107. into something visually indistinguishable from the original image.  For this
  108. purpose the quality setting should be between 50 and 95; the default of 75 is
  109. often about right.  If you see defects at -quality 75, then go up 5 or 10
  110. counts at a time until you are happy with the output image.  (The optimal
  111. setting will vary from one image to another.)
  112.  
  113. -quality 100 will generate a quantization table of all 1's, eliminating loss
  114. in the quantization step (but there is still information loss in subsampling,
  115. as well as roundoff error).  This setting is mainly of interest for
  116. experimental purposes.  Quality values above about 95 are NOT recommended for
  117. normal use; the compressed file size goes up dramatically for hardly any gain
  118. in output image quality.
  119.  
  120. In the other direction, quality values below 50 will produce very small files
  121. of low image quality.  Settings around 5 to 10 might be useful in preparing an
  122. index of a large image library, for example.  Try -quality 2 (or so) for some
  123. amusing Cubist effects.  (Note: quality values below about 25 generate 2-byte
  124. quantization tables, which are considered optional in the JPEG standard.
  125. cjpeg emits a warning message when you give such a quality value, because
  126. some commercial JPEG programs may be unable to decode the resulting file.
  127. Use -baseline if you need to ensure compatibility at low quality values.)
  128.  
  129. Switches for advanced users:
  130.  
  131.     -dct int    Use integer DCT method (default).
  132.     -dct fast    Use fast integer DCT (less accurate).
  133.     -dct float    Use floating-point DCT method.
  134.             The float method is very slightly more accurate than
  135.             the int method, but is much slower unless your machine
  136.             has very fast floating-point hardware.  Also note that
  137.             results of the floating-point method may vary slightly
  138.             across machines, while the integer methods should give
  139.             the same results everywhere.  The fast integer method
  140.             is much less accurate than the other two.
  141.  
  142.     -restart N    Emit a JPEG restart marker every N MCU rows, or every
  143.             N MCU blocks if "B" is attached to the number.
  144.             -restart 0 (the default) means no restart markers.
  145.  
  146.     -smooth N    Smooth the input image to eliminate dithering noise.
  147.             N, ranging from 1 to 100, indicates the strength of
  148.             smoothing.  0 (the default) means no smoothing.
  149.  
  150.     -maxmemory N    Set limit for amount of memory to use in processing
  151.             large images.  Value is in thousands of bytes, or
  152.             millions of bytes if "M" is attached to the number.
  153.             For example, -max 4m selects 4000000 bytes.  If more
  154.             space is needed, temporary files will be used.
  155.  
  156.     -verbose    Enable debug printout.  More -v's give more printout.
  157.     or  -debug    Also, version information is printed at startup.
  158.  
  159. The -restart option inserts extra markers that allow a JPEG decoder to
  160. resynchronize after a transmission error.  Without restart markers, any damage
  161. to a compressed file will usually ruin the image from the point of the error
  162. to the end of the image; with restart markers, the damage is usually confined
  163. to the portion of the image up to the next restart marker.  Of course, the
  164. restart markers occupy extra space.  We recommend -restart 1 for images that
  165. will be transmitted across unreliable networks such as Usenet.
  166.  
  167. The -smooth option filters the input to eliminate fine-scale noise.  This is
  168. often useful when converting GIF files to JPEG: a moderate smoothing factor of
  169. 10 to 50 gets rid of dithering patterns in the input file, resulting in a
  170. smaller JPEG file and a better-looking image.  Too large a smoothing factor
  171. will visibly blur the image, however.
  172.  
  173. Switches for wizards:
  174.  
  175.     -arithmetic    Use arithmetic coding rather than Huffman coding.
  176.             (Not currently supported for legal reasons.)
  177.  
  178.     -baseline    Force a baseline JPEG file to be generated.  This
  179.             clamps quantization values to 8 bits even at low
  180.             quality settings.
  181.  
  182.     -nointerleave    Generate noninterleaved JPEG file (not yet supported).
  183.  
  184.     -qtables file    Use the quantization tables given in the specified
  185.             file.  The file should contain one to four tables
  186.             (64 values each) as plain text.  Comments preceded by
  187.             '#' may be included in the file.  The tables are
  188.             implicitly numbered 0,1,etc.  If -quality N is also
  189.             specified, the values in the file are scaled according
  190.             to cjpeg's quality scaling curve.
  191.  
  192.     -qslots N[,...] Select which quantization table to use for each color
  193.             component.  By default, table 0 is used for luminance
  194.             and table 1 for chrominance components.
  195.  
  196.     -sample HxV[,...]    Set JPEG sampling factors.  If you specify
  197.             fewer H/V pairs than there are components, the
  198.             remaining components are set to 1x1 sampling.  The
  199.             default setting is equivalent to "-sample 2x2".
  200.  
  201. The "wizard" switches are intended for experimentation with JPEG.  If you
  202. don't know what you are doing, DON'T USE THEM.  You can easily produce files
  203. with worse image quality and/or poorer compression than you'll get from the
  204. default settings.  Furthermore, these switches should not be used when making
  205. files intended for general use, because not all JPEG implementations will
  206. support unusual JPEG parameter settings.
  207.  
  208.  
  209. DJPEG DETAILS
  210.  
  211. The basic command line switches for djpeg are:
  212.  
  213.     -colors N    Reduce image to at most N colors.  This reduces the
  214.     or -quantize N    number of colors used in the output image, so that it
  215.             can be displayed on a colormapped display or stored in
  216.             a colormapped file format.  For example, if you have
  217.             an 8-bit display, you'd need to reduce to 256 or fewer
  218.             colors.  (-colors is the recommended name, -quantize
  219.             is provided only for backwards compatibility.)
  220.  
  221.     -fast        Select recommended processing options for fast, low
  222.             quality output.  (The default options are chosen for
  223.             highest quality output.)  Currently, this is equivalent
  224.             to "-dct fast -nosmooth -onepass -dither ordered".
  225.  
  226.     -grayscale    Force gray-scale output even if JPEG file is color.
  227.             Useful for viewing on monochrome displays; also,
  228.             djpeg runs noticeably faster in this mode.
  229.  
  230.     -scale M/N    Scale the output image by a factor M/N.  Currently
  231.             the scale factor must be 1/1, 1/2, 1/4, or 1/8.
  232.             Scaling is handy if the image is larger than your
  233.             screen; also, djpeg runs much faster when scaling
  234.             down the output.
  235.  
  236.     -bmp        Select BMP output format (Windows flavor).  8-bit
  237.             colormapped format is emitted if -colors or -grayscale
  238.             is specified, or if the JPEG file is gray-scale;
  239.             otherwise, 24-bit full-color format is emitted.
  240.  
  241.     -gif        Select GIF output format.  Since GIF does not support
  242.             more than 256 colors, -colors 256 is assumed (unless
  243.             you specify a smaller number of colors).  If you
  244.             specify -fast, the default number of colors is 216.
  245.  
  246.     -os2        Select BMP output format (OS/2 1.x flavor).  8-bit
  247.             colormapped format is emitted if -colors or -grayscale
  248.             is specified, or if the JPEG file is gray-scale;
  249.             otherwise, 24-bit full-color format is emitted.
  250.  
  251.     -pnm        Select PBMPLUS (PPM/PGM) output format (this is the
  252.             default format).  PGM is emitted if the JPEG file is
  253.             gray-scale or if -grayscale is specified; otherwise
  254.             PPM is emitted.
  255.  
  256.     -rle        Select RLE output format.  (Requires URT library.)
  257.  
  258.     -targa        Select Targa output format.  Gray-scale format is
  259.             emitted if the JPEG file is gray-scale or if
  260.             -grayscale is specified; otherwise, colormapped format
  261.             is emitted if -colors is specified; otherwise, 24-bit
  262.             full-color format is emitted.
  263.  
  264. Switches for advanced users:
  265.  
  266.     -dct int    Use integer DCT method (default).
  267.     -dct fast    Use fast integer DCT (less accurate).
  268.     -dct float    Use floating-point DCT method.
  269.             The float method is very slightly more accurate than
  270.             the int method, but is much slower unless your machine
  271.             has very fast floating-point hardware.  Also note that
  272.             results of the floating-point method may vary slightly
  273.             across machines, while the integer methods should give
  274.             the same results everywhere.  The fast integer method
  275.             is much less accurate than the other two.
  276.  
  277.     -dither fs    Use Floyd-Steinberg dithering in color quantization.
  278.     -dither ordered    Use ordered dithering in color quantization.
  279.     -dither none    Do not use dithering in color quantization.
  280.             By default, Floyd-Steinberg dithering is applied when
  281.             quantizing colors; this is slow but usually produces
  282.             the best results.  Ordered dither is a compromise
  283.             between speed and quality; no dithering is fast but
  284.             usually looks awful.  Note that these switches have
  285.             no effect unless color quantization is being done.
  286.             Ordered dither is only available in -onepass mode.
  287.  
  288.     -map FILE    Quantize to the colors used in the specified image
  289.             file.  This is useful for producing multiple files
  290.             with identical color maps, or for forcing a predefined
  291.             set of colors to be used.  The FILE must be a GIF
  292.             or PPM file.  This option overrides -colors and
  293.             -onepass.
  294.  
  295.     -nosmooth    Use a faster, lower-quality upsampling routine.
  296.  
  297.     -onepass    Use one-pass instead of two-pass color quantization.
  298.             The one-pass method is faster and needs less memory,
  299.             but it produces a lower-quality image.  -onepass is
  300.             ignored unless you also say -colors N.  Also,
  301.             the one-pass method is always used for gray-scale
  302.             output (the two-pass method is no improvement then).
  303.  
  304.     -maxmemory N    Set limit for amount of memory to use in processing
  305.             large images.  Value is in thousands of bytes, or
  306.             millions of bytes if "M" is attached to the number.
  307.             For example, -max 4m selects 4000000 bytes.  If more
  308.             space is needed, temporary files will be used.
  309.  
  310.     -verbose    Enable debug printout.  More -v's give more printout.
  311.     or  -debug    Also, version information is printed at startup.
  312.  
  313.  
  314. HINTS FOR CJPEG
  315.  
  316. Color GIF files are not the ideal input for JPEG; JPEG is really intended for
  317. compressing full-color (24-bit) images.  In particular, don't try to convert
  318. cartoons, line drawings, and other images that have only a few distinct
  319. colors.  GIF works great on these, JPEG does not.  If you want to convert a
  320. GIF to JPEG, you should experiment with cjpeg's -quality and -smooth options
  321. to get a satisfactory conversion.  -smooth 10 or so is often helpful.
  322.  
  323. Avoid running an image through a series of JPEG compression/decompression
  324. cycles.  Image quality loss will accumulate; after ten or so cycles the image
  325. may be noticeably worse than it was after one cycle.  It's best to use a
  326. lossless format while manipulating an image, then convert to JPEG format when
  327. you are ready to file the image away.
  328.  
  329. The -optimize option to cjpeg is worth using when you are making a "final"
  330. version for posting or archiving.  It's also a win when you are using low
  331. quality settings to make very small JPEG files; the percentage improvement
  332. is often a lot more than it is on larger files.
  333.  
  334.  
  335. HINTS FOR DJPEG
  336.  
  337. To get a quick preview of an image, use the -grayscale and/or -scale switches.
  338. "-grayscale -scale 1/8" is the fastest case.
  339.  
  340. Several options are available that trade off image quality to gain speed.
  341. "-fast" turns on the recommended settings.
  342.  
  343. "-dct fast" and/or "-nosmooth" gain speed at a small sacrifice in quality.
  344. When producing a color-quantized image, "-onepass -dither ordered" is fast but
  345. much lower quality than the default behavior.  "-dither none" may give
  346. acceptable results in two-pass mode, but is seldom tolerable in one-pass mode.
  347.  
  348. If you are fortunate enough to have very fast floating point hardware,
  349. "-dct float" may be even faster than "-dct fast".  But on most machines
  350. "-dct float" is slower than "-dct int"; in this case it is not worth using,
  351. because its theoretical accuracy advantage is too small to be significant
  352. in practice.
  353.  
  354. Two-pass color quantization requires a good deal of memory; on MS-DOS machines
  355. it may run out of memory even with -maxmemory 0.  In that case you can still
  356. decompress, with some loss of image quality, by specifying -onepass for
  357. one-pass quantization.
  358.  
  359.  
  360. HINTS FOR BOTH PROGRAMS
  361.  
  362. If more space is needed than will fit in the available main memory (as
  363. determined by -maxmemory), temporary files will be used.  (MS-DOS versions
  364. will try to get extended or expanded memory first.)  The temporary files are
  365. often rather large: in typical cases they occupy three bytes per pixel, for
  366. example 3*800*600 = 1.44Mb for an 800x600 image.  If you don't have enough
  367. free disk space, leave out -optimize (for cjpeg) or specify -onepass (for
  368. djpeg).
  369.  
  370. On MS-DOS, the temporary files are created in the directory named by the TMP
  371. or TEMP environment variable, or in the current directory if neither of those
  372. exist.  Amiga implementations put the temp files in the directory named by
  373. JPEGTMP:, so be sure to assign JPEGTMP: to a disk partition with adequate free
  374. space.
  375.  
  376. The default memory usage limit (-maxmemory) is set when the software is
  377. compiled.  If you get an "insufficient memory" error, try specifying a smaller
  378. -maxmemory value, even -maxmemory 0 to use the absolute minimum space.  You
  379. may want to recompile with a smaller default value if this happens often.
  380.  
  381. On machines that have "environment" variables, you can define the environment
  382. variable JPEGMEM to set the default memory limit.  The value is specified as
  383. described for the -maxmemory switch.  JPEGMEM overrides the default value
  384. specified when the program was compiled, and itself is overridden by an
  385. explicit -maxmemory switch.
  386.  
  387. On MS-DOS machines, -maxmemory is the amount of main (conventional) memory to
  388. use.  (Extended or expanded memory is also used if available.)  Most
  389. DOS-specific versions of this software do their own memory space estimation
  390. and do not need you to specify -maxmemory.
  391.  
  392.  
  393. THE COMMENT UTILITIES
  394.  
  395. The JPEG standard allows "comment" (COM) blocks to occur within a JPEG file.
  396. Although the standard doesn't actually define what COM blocks are for, they
  397. are widely used to hold user-supplied text strings.  This lets you add
  398. annotations, titles, index terms, etc to your JPEG files, and later retrieve
  399. them as text.  COM blocks do not interfere with the image stored in the JPEG
  400. file.  The maximum size of a COM block is 64K, but you can have as many of
  401. them as you like in one JPEG file.
  402.  
  403. We provide two utility programs to display COM block contents and add COM
  404. blocks to a JPEG file.
  405.  
  406. rdjpgcom searches a JPEG file and prints the contents of any COM blocks on
  407. standard output.  The command line syntax is
  408.     rdjpgcom [-verbose] [inputfilename]
  409. The switch "-verbose" (or just "-v") causes rdjpgcom to also display the JPEG
  410. image dimensions.  If you omit the input file name from the command line,
  411. the JPEG file is read from standard input.  (This may not work on some
  412. operating systems, if binary data can't be read from stdin.)
  413.  
  414. wrjpgcom adds a COM block, containing text you provide, to a JPEG file.
  415. Ordinarily, the COM block is added after any existing COM blocks, but you
  416. can delete the old COM blocks if you wish.  wrjpgcom produces a new JPEG
  417. file; it does not modify the input file.  DO NOT try to overwrite the input
  418. file by directing wrjpgcom's output back into it; on most systems this will
  419. just destroy your file.
  420.  
  421. The command line syntax for wrjpgcom is similar to cjpeg's.  On Unix-like
  422. systems, it is
  423.     wrjpgcom [switches] [inputfilename]
  424. The output file is written to standard output.  The input file comes from
  425. the named file, or from standard input if no input file is named.
  426.  
  427. On most non-Unix systems, the syntax is
  428.     wrjpgcom [switches] inputfilename outputfilename
  429. where both input and output file names must be given explicitly.
  430.  
  431. wrjpgcom understands three switches:
  432.     -replace         Delete any existing COM blocks from the file.
  433.     -comment "Comment text"     Supply new COM text on command line.
  434.         -cfile name         Read text for new COM block from named file.
  435. (Switch names can be abbreviated.)  If you have only one line of comment text
  436. to add, you can provide it on the command line with -comment.  The comment
  437. text must be surrounded with quotes so that it is treated as a single
  438. argument.  Longer comments can be read from a text file.
  439.  
  440. If you give neither -comment nor -cfile, then wrjpgcom will read the comment
  441. text from standard input.  (In this case an input image file name MUST be
  442. supplied, so that the source JPEG file comes from somewhere else.)  You can
  443. enter multiple lines, up to 64KB worth.  Type an end-of-file indicator
  444. (usually control-D or control-Z) to terminate the comment text entry.
  445.  
  446. wrjpgcom will not add a COM block if the provided comment string is empty.
  447. Therefore -replace -comment "" can be used to delete all COM blocks from a
  448. file.
  449.  
  450. These utility programs do not depend on the IJG JPEG library.  In
  451. particular, the source code for rdjpgcom is intended as an illustration of
  452. the minimum amount of code required to parse a JPEG file header correctly.
  453.