JPEG format

     JPEG je standardiziran postupak za kompresiju slike. JPEG dolazi od Joint Photographic Experts Group što je ime udruženja koje je napisalo standard. Stvoren je za kompresiju kako slika u boji tako i crno-bijelih slika (sa sivim nijansama) i to prirodnih, realnih scena. Koristi se za fotografije, naturalno slikarstvo i slične primjene, a nije pogodan za tekstove, jednostavne crteže i tehničke crteže. JPEG je uz GIF najpopularniji format za prijenos slika na Internetu zbog velikog stupnja kompresije i podrške gotovo svih WWW browsera.

     JPEG je način kompresije s gubitcima. To znači da dekomprimirana slika nije posve jednaka orginalu – slici koju smo komprimirali. Osmišljen je tako da iskoristi poznata ograničenja ljudskog oka (manje promjene u svjetlini su mnogo uočljivije nego male promjene u boji). Pretpostavka je da će tako komprimirane slike gledati čovjek. U tehničkom sitemu za analiziranje slike male greške unesene JPEG kompresijom mogu biti veliki problem iako su te greške nevidljive za ljudsko oko.

 

• JPEG sa 100% originalnog kvaliteta, smanjuje veličinu ove datoteke za 84%.

 

 

• Ako se zadrži 80% originalnog kvaliteta, razlika u odnosu na original je teško uočljiva. Datoteka je smanjena za 94%.

 

 

• 60% originalnog kvaliteta, datoteka manja za 95,2%.

 

 

 

• 40% originalnog kvaliteta – ne isplati se jer je gubitak neproporcionalan uštedi

 

 

 

• 20% originalnog kvaliteta

 

 

 

• 0% originalnog kvaliteta – očiti blokovi piksela

 

 

JPEG je razvijen na temelju slijedećih zahtjeva:

1. mora zadovoljavati široki raspon kvaliteta slike i mora postojati mogućnost određivanja željenog odnosa kompresija/kvaliteta
2. mora biti primjenjiv na praktički sve tipove digitalnih slika tj. ne smije biti ograničen dimenzijama slike, dubinom boja, omjerom visina/širina (aspect ratio), kompleksnošću scene, statističkim značajkama itd.
3. ne smije imati preveliku kompleksnost kako bi se mogao uz prihvatljive perfomanse implementirati na što veći broj procesora
4. mora imati sljedeće modove rada

• sekvencijalno kodiranje – kodiranje prelaskom po slici red po red
• progresivno kodiranje – tako kodirana slika se kod dekodiranja gradi višestrukim grubo-na-fino prelazima tako da se kvalitete poboljšava (upotrebljava se u sustavima gdje je vrijeme prijenosa informacija veliko npr. Internet)
• kodiranje bez gubitka informacija (lossless) bez obzira na stupanj kompresije
• hijerarhijsko kodiranje – slika je kodirana na više rezolucija tako da je moguće dekodirati sliku u nižoj rezolucije bez da je najprije dekodiramo u punoj rezoluciji

Kako funkcioniše JPEG kompresija?
– Slika se dijeli na blokove od 8x8 piksela
– Zatim se vrši diskretna kosinusna transformacija svakog bloka.
– Kvantizacija zaokružuje koeficijente transformacije prema matrici kvantizacije