Joint Photographic Experts Group

Stichpunkte

Allgemein
	digitalen Speicherung von Bildern
	kurz JPG ist eines der am weitesten verbreiteten Formate zur komprimierenden
	JPEG
	ein Gremium der ITU
	und bezeichnet auch das von diesem Gremium entwickelte verlustbehaftete Kompressions-Verfahren für digitale Bilder
	JPEG ist die Abkürzung für Joint Photographic Experts Group
	Der zugrundeliegende Algorithmus heißt Diskrete Kosinustransformation (engl
	"Verbergen") 1 JPEG Parameter 2 Qualitätseinbußen 3 Dateiformat 4 Siehe auch: 5 Weblinks [Bearbeiten]
	Abkürzung: DCT). Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
JPEG Parameter
	Das JPEG-Dateiformat erlaubt die Spezifizierung einiger Parameter
	zum Beispiel eines Koeffizienten für eine Tiefpassfilterung und eines Qualitätsfaktors (Abschneidefrequenz bei der Kosinustransformation)
	Die Tiefpassfilterung (Weichzeichnung) eines Bildes vermindert Kontrastübergänge und erlaubt höhere Kompressionsraten
	Einfache Speicherprogramme begnügen sich mit der Spezifikation nur des Qualitätsfaktors
	entsprechend einer Datenreduktion von ca
	Die Komprimierungsartefakte bei einem Qualitätsfaktor von 90%
	sind nahezu unsichtbar
	1:3
	dafür schrumpft das Datenvolumen auf 1:10
	Bei einem Qualitätsfaktor von 20% ist das Bild künstlerisch unbrauchbar
	Bei hoher Komprimierung zeigen sich 8x8 Pixel große Quadrate
	während Helligkeitsmodulationen an Kanten beobachtet werden
	Diese (Kompressionsartefakte) treten besonders bei großen Flächen mit sanften Farbübergängen auf
	Diese Effekte mildert der Nachfolger JPEG2000
	der ein Wavelet-Kompressionsverfahren verwendet. [Bearbeiten]
Qualitätseinbußen
	Das JPEG-Verfahren ist hervorragend geeignet für Fotos mit weichen Konturen
	Es ist ungeeignet für Motive mit harten Kontrastübergängen
	Strichgrafiken
	oder technischen Zeichnungen auftreten
	wie sie zum Beispiel bei Schriften
	Aus JPEG-Bildern lassen sich die Kompressionsparameter nicht mehr zurückgewinnen
	Jedes Abspeichern führt zu einer Neuberechnung der Datenreduktion
	bringt aber verlorene Bildinformation nicht mehr zurück
	Ein nachträgliches Heraufsetzen des Qualitätsfaktors vergrößert zwar den Speicherbedarf der Bilddatei
	Professionelle Anwender speichern ihre Bilder in einem verlustfreien Format (z.B
	TIFF) ab
	Das Bildrauschen verhindert
	dass verlustlose Kompressionsalgorithmen eine nennenswerte Datenreduktion erreichen. Ein 6-Millionen-Pixel-Bild erfordert ein Speichervolumen von ca
	20 MByte
	je nach Farbraum auch GIF (nur 256 verschiedene Farben) und je nach Einstellung auch PNG (Multiformat). Bild nicht gefunden Bilder unterschiedlicher JPEG Qualitätsstufen
	Ausschnittsvergrößerung des vorangegangenen Bildes
	Andere verlustfreie Bildformate sind BMP
	60%
	20%
	von links nach rechts: 90%
	Das Beispielbild vergleicht Aufnahmen
	die mit unterschiedlicher Qualität gespeichert wurden
	Die Portrait-Aufnahme besitzt eine Größe von 200x200 Pixel
	erzeugt die verlustfreie unkomprimierte Speicherung eine Datei von 120 kByte (Vernachlässigung des Dateiheaders). Ein Qualitätsfaktor von 90% reduziert das Dateivolumen um ca
	Wird für jede Farbe ein Byte bereitgestellt
	60% auf 40 kByte (linkes Teilbild)
	Eine Verminderung der Qualität ist kaum wahrnehmbar
	Auch bei Amateuraufnahmen sollte als Qualitätsfaktor mindestens 90%-95% gewählt werden. Bei einem Qualitätsfaktor von 60% schrumpft die Dateigröße auf weniger als 10%
	Dafür treten Artefakte an kontrastreichen Bereichen auf
	Bei Reduktion auf 20% reduziert sich das Speichervolumen nochmals um die Hälfte auf ca
	2 kByte
	Die Klötzchenbildung der 8x8 Pixel großen Quadrate stellt das rechte Teilbild vergrößert dar. [Bearbeiten]
Dateiformat
	Die Speicherung der mit dem JPEG-Verfahren komprimierten Bilddaten orientiert sich an den Vorgaben des JFIF-Formats (JPEG File Interchange Format)
	Eine so erzeugte Datei wird umgangssprachlich als JPEG-Datei bezeichnet
	Die Dateinamen dieses Formats enden meist auf .jpg oder .jpeg
	EXIF und IPTC-NAA Standard-Informationen in der JPEG-Datei unterzubringen
	Es ist auch möglich
	Die Erweiterungen sind nicht JFIF konform
	die im JPEG-Verfahren abgespeichert werden
	Bilddateien
	beginnen ungeachtet ihrer Datei-Endung immer mit FF D8
	Sind sie streng JFIF-konform
	folgen die Bytes: FF E0 00 10 4A 46 49 46 00 01
	Die Sequenz 4A 46 49 46 steht für JFIF
	Gängige Bildprogramme erwarten keinen JFIF-Header
	Die JPEG-Dateien sind in Segmente unterteilt
	Die Segmente sind generell in folgender Form aufgebaut: Ein FF xx s1 s2 leitet den Tag ein
	FF steht für Hexadezimal 255
	Das xx bestimmt die Art des Tags
	256 * s1 + s2 gibt die Länge des Segmentes an
	In den Segmenten können sich weitere Bilder verbergen
	oft ein kleines Thumbnail-Bild für die schnelle Vorschau
	height etc.) FF E0 JFIF tag FF C4 Define Huffman Table (DHT) FF DB Define Quantisation Table (DQT) FF E1 EXIF Daten FF EE Oft für Copyright Einträge FF En n=2..F allg
	Segmente können auch wiederholt vorkommen. FF xx Bezeichnung/ FF D8 Start Of Image (SOI) FF C0 Image Format Information (width
	Zeiger FF FE Kommentare FF DA Start of Scan (SOS) FF D9 End of Image (EOI) Ein Beispiel für einen Copyright-Tag: FF EE 00 26 'File written by Adobe Photoshop
	4.0' Ein Beispiel für einen Kommentar-Tag: FF FE sl1 sl2 'I shot this picture yesterday ...' Aufbau einer JPEG(JFIF)-Datei: SOI - Segment FF D8 APP0 - Segment FF E0 s1 s2 4A 46 49 46 v1 v2 ... ... weitere Segmente SOS - Segment FF DA s1 s2 .... Data Komprimierte Daten EOI - Segment FF D9 Die Längenangaben der Segmente enthalten übrigens auch den Platz für die die Längenangaben selbst: Ein leeres Segment hätte daher eine Länge von 2
	da dies der Länge der Komponenten s1 und s2 selbst entspricht
	bis zum Start des nächsten Segments
	Dem Start of Scan (SOS) Segment (Marker FF DA) folgen dann direkt die komprimierten Daten
	welches durch den nächsten Marker angezeigt wird
	so wird dies mit einer folgenden 00 (Null) markiert
	Sollte innerhalb der Daten ein FF auftreten
	Andere Werte zeigen das Auftreten eines neuen Segments bzw
	Markers an. [Bearbeiten]
Siehe auch:
	GIF PNG MPEG Langzeitarchivierung [Bearbeiten]
Weblinks
	Mathematik zur JPEG Kompression (http://goethe.ira.uka.de/seminare/redundanz/vortrag11/) ca:JPEG da:JPEG en:JPEG eo:JPEG es:JPEG fi:JPEG fr:Joint photographic expert group hu:JPEG it:JPEG ja:JPEG ko:JPEG nl:Joint Photographic Experts Group pl:JPEG pt:JPEG ru:JPEG sv:JPEG

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