目标:我想从动画 GIF 中抓取最佳帧并将其用作静态预览图像。我相信最好的帧是显示最多内容的帧 - 不一定是第一帧或最后一帧。
以这张动图为例:
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这是第一帧:
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这是第28帧:
很明显，第 28 帧很好地代表了整个 GIF。
我如何以编程方式确定一帧是否比另一帧具有更多像素/内容？如果您能向我指出任何想法、想法、包/模块或文章，我们将不胜感激。
最佳答案
实现此目的的一种直接方法是估计 entropy每个图像的帧，并选择具有最大熵的帧。
在信息论中，熵可以被认为是图像的“随机性”。单一颜色的图像是非常可预测的，分布越平坦，越随机。这与 Arthur-R 描述的压缩方法高度相关，因为熵是可以无损压缩多少数据的下限。
估计熵的一种方法是使用直方图来近似像素强度的概率质量函数。为了生成下面的图，我首先将图像转换为灰度，然后使用 bin 间距 1(对于从 0 到 255 的像素值)计算直方图。然后，对直方图进行归一化，使 bin 总和为 1。此归一化直方图是像素概率质量函数的近似值。
利用这个概率质量函数，我们可以很容易地估计出灰度图像的熵，它由以下等式描述
H = E[-log(p(x))]
其中H是熵，E是期望值，p(x)是任意给定像素取值的概率x。
编程H可以通过简单地为每个值计算-p(x)*log(p(x))来估计p(x) 在直方图中，然后将它们相加。
您的示例的熵与帧数的关系图。
第 21 帧(第 22 帧)的熵最高。
观察
这里计算的熵不等于真实的熵 图像，因为它假设每个像素都是从相同的分布中独立采样的。为了获得真正的熵，我们需要知道 没有我们将无法知道的图像的联合分布 了解生成图像的潜在随机过程 (这将包括人际互动)。然而，我不认为真正的熵会很有用，这个措施应该 合理估计图像中有多少内容。
如果一些不那么有趣的帧，这个方法将会失败 包含比大多数更多的噪声(随机着色的像素) 有趣的框架，因为噪声会导致高熵。例如， 下图是纯均匀噪声，因此具有最大熵(H = 8 位)，即不可能进行压缩。
我不知道 ruby ，但它看起来像是 this question 的答案之一是指一个计算图像熵的包。
来自米。西蒙博格的评论
FWIW, using Ruby's
File.size()returns 1904 bytes for the 28th frame image and 946 bytes for the first frame image – m. simon borg
File.size() 应该与熵大致成正比。
顺便说一句，如果您检查磁盘上 200x200 噪声图像的大小，您会发现即使在压缩后该文件也是 40,345 字节，但未压缩的数据只有 40,000 字节。信息论告诉我们，没有任何压缩方案可以平均无损地压缩此类图像。
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