ABC JPG

FORMATY GRAFICZNE

Najbardziej w

formacie

efektywną kompresją przy zapisie obrazu zastosowana jest

JPEG

.

Skrót standardu wywodzi się od nazwy organizacji Joint Photographics Experts Group , która po raz pierwszy przedstawiła jego definicję. Format JPEG jest bardzo interesujący ze względu na niezwykle skuteczną - kompresję stratną. Pakowanie danych obrazu przy kodowaniu JPEG odbywa się w trzech lub czterech etapach (kodowanie koloru, transformacja DCT, kwantyzacja i kompresja).

Między innymi wykorzystano wiedzę o właściwościach oka ludzkiego w celu zredukowania zapisywanych informacji przykładowo fakt, że oko jest bardziej wskazuje, bardziej czułe na powolne zmiany koloru lub jasności niż na nagłe że celowy jest dokładniejszy zapis wolnych zmian. Kolor kodowany jest dwoma wartościami chrominacji (nasycenia kolorem czerwonym i niebieskim) i jedna luminacji (jasności). Chrominacja jest próbkowana rzadziej niż luminacja (za zmiany, której wzrok jest czuły), co zapewnia znaczną oszczędność pamięci.

Sposób pakowania informacji obrazowych sprawia jednak, że wachlarz zastosowań standardu zwężony jest do zapisu grafiki bez ostrych krawędzi czy tekstu (zniekształcenia kolorów na ostrych krawędziach).

Efekty kompresji JPEG są bardzo dobre. W praktyce fotografia zapisana w tym formacie zajmuje bardzo niewiele miejsca.

Również operując odpowiednim stopniem kompresji niestety kosztem rozmiary, stosowane można podnosić jej efektywność pogarszającej się równocześnie jakości. Pliki JPEG, ze względu na bardzo małe są do ozdabiania stron WWW.

Format JPEG, szczególnie przydatny przy zapisywaniu kolorowych fotografii.

obsługujący 16,7 miliona kolorów jest Wewnętrzny algorytm kompresji tego formatu, w odróżnieniu od GIF-a jest algorytmem stratnym, czyli pewne informacje są bezpowrotnie tracone. Ilość odrzucanych współczynnika kompresji. Wyższy współczynnik to mniejszy plik i gorsza sytuację odwrotną. Przy zapisywaniu w formacie JPEG należy pamiętaj, aby wcześniej zapisać oryginał w formacie z informacji jest zależna od ustawień jakość. Niższy współczynnik daje bezstratną kompresją, na wypadek gdyby jakość uzyskanego JPEG'a nie dopowiadała oczekiwaniom.

UWAGA!!!!

JPEG nie jest formatem graficznym - jest to tylko metoda kompresji

Kompresja JPG wykorzystywana jest w takich formatach jak TIFF i JFIF, jednak najczęściej dla określenia formatu JFIF (JPEG Interchange File Format) używa się nazwy JPEG i nadaje .jpeg. JPEG się tym plikom rozszerzenie .JPG lub używa 24-bitowej głębi koloru dla obrazków RGB.

Można także zapisywać obrazki w standardowej skali szarości (8-bitów), rozszerzonej skali szarości (12 bitów) i obrazki CMYK (Cyan Magenta Yellow blacK) dla drukarek czterokolorowych (32-bity, dodatkowy bajt dla opisu czarnego).

Zaletą tego formatu w porównaniu z GIF-em jest to, że umożliwia uzyskanie standardu true color, kompresując jednocześnie obrazek w dużo większym stopniu niż robią to metody kompresji bezstratnej. Wadą jest oczywiście fakt, że aby uzyskać duży stopień kompresji, konieczne jest stosowanie kompresji stratnej część danych obrazka zrezygnować.

zostaje, więc utracona, jednakże pozostaje ich o wiele liczbę kolorów zdjęcia do 256. Zadaniem komisji JPEG było zdecydowanie, więcej, niż gdyby zredukować z których danych można

Algorytm kompresji

Metoda JPEG bazuje na fakcie, z RGB na system Hue-Saturation-Luminance że ludzie łatwiej zauważają zmiany jasności (luminancji) niż zmiany barwy. Dlatego programy generujące pliki JPEG zaczynają od przekształcenia danych koloru określający jasność każdego piksela (np. HSL odcień - nasycenie - jasność).

Po dokonaniu konwersji zachodzi pierwszy proces redukcji danych o nazwie subsampling. Skala jasności jest pozostawiona w nienaruszonym stanie, ale eliminowana, poprzez połowa obu pozostałych skal jest pojedynczą wartością, wyrażającą ich średnią. Redukuje to cały obrazek do dwóch zastępowanie dwóch sąsiadujących pikseli trzecich zauważalnego spadku jakości.

początkowej wielkości, bez

Następny etap zajmuje się blokami 8x8 pikseli. Podczas serii skomplikowanych zwanych procesów matematycznych, dyskretną transformacją kosinusoidalną (DCT) oraz kwantowaniem, zmiany bloku są identyfikowane jasności i koloru w każdym i zaokrąglane.

Wielkość zaokrąglenia wzrasta wraz z wielkością zmiany. W ten sposób większą wagę przykłada się do mniejszych zmian.

Na przykład zmiana o 3 może zostać zaokrąglona do 5, natomiast zmiana o 75 może być zaokrąglona do 100.

Po przejściu tego etapu uzyskuje się zbiory wartości, które ciągle opisują dane obrazka, choć już nie tak dokładnie jak wcześniej, i które wskutek procesu zaokrąglania zawierają wiele identycznych identycznych skompresować wartości. Wszystkie te ciągi wartości można teraz silnie za pomocą standardowej, dostępnej bez żadnych prawnych ograniczeń metody bezstratnej.

Kompresja a jakość

Ponieważ JPEG uzyskuje jakość kosztem kompresji, to im bardziej plik skompresowany, tym większa jest utrata jakości. Na jakość obrazka JPEG wpływają trzy czynniki: 1.

2.

ilość danych usuniętych w procesie próbkowania redukcyjnego stopień kwantowania zaokrąglenia wartości podczas 3.

dokładność, z którą przeglądarka odwraca proces kompresji podczas odbudowywania obrazka do wyświetlania

Siła zaokrąglenia - jest zmienną, którą można modyfikować w zależności od obrazka. W większości przypadków podczas zapisu pliku jako JPEG można dokonać wyboru między kompresją a jakością. Jeżeli wybierze się niską kompresję, wykonywanych jest mniej zaokrągleń i otrzymuje się obrazek o wyższej jakości (i większym rozmiarze pliku), jeżeli natomiast wybierze się wysoką kompresję, zaokrąglenia są większe i uzyskuje się obrazek o niższej jakości.

JPEG-i progresywne

JPEG progresywny przypomina GIF-a z przeplotem, ponieważ obrazek jest stopniowo wyostrzany, a nie rysowany od góry do dołu. Jednakże progresywny JPEG nie jest zapisywany z przeplotem. Zamiast tego, najpierw na ekran wysyłane są dane o niskiej jakości, po czy następuje stopniowy jej wzrost. Obrazek nie zyskuje na ostrości, tylko na jakości.

JPEG progresywny nie zajmuje zwykły. Zapisywane dany są po prostu inaczej ułożone w pliku: najpierw dane o niskiej więcej miejsca niż jakości, a potem o coraz wyższej.

Brak przezroczystości

Obrazki takie jak fotografia nie zawierają dużych plam jednolitego koloru - nawet plama wyglądająca na jednokolorową jest mieszanką wielu odcieni. Dlatego uznanie jakiegokolwiek koloru za kolor przezroczystości nie miałoby sensu.

Zakładając jednak, że obrazek przed kompresją zawierał plamy czystego koloru. Podczas procesu próbkowania redukcyjnego większość tego koloru zostałaby stracona; pozostałaby tylko jasność, ale ton zostałby uśredniony z sąsiednimi pikselami.

Większość z pozostałego jednolitego koloru zanikłaby podczas procesu DCT i kwantowania. Dlatego też po skompresowaniu na obrazku nie pozostaje prawie nic z oryginalnego czystego koloru. Uniemożliwia to podanie pojedynczego koloru jako barwy przezroczystości.

Współczynniki kompresji JPEG

JPEG pozwala 10:1 przy gdzie spadek uzyskać większą kompresję niż GIF. W przypadku obrazków o jakości fotograficznej GIF daje współczynnik kompresji ok. 5:1, co wynika częściowo ze zmniejszenia głębi kolorów do 8 bitów, a częściowo z kompresji bezstratnej. JPEG na ogół daje najniższych stopniach kompresji i aż do 200:1 przy najwyższych. Przy średniej kompresji (poziom jakości około 75), jakości jest ledwie widoczny, na ogół uzyskuje się współczynnik 30:1.

Jak fotograficznych JPEG jest widać, w przypadku obrazów wyraźnie lepszy od GIF-a, zarówno pod względem kompresji, jak i stopnia kompresji.

Zapis progresywny

Jest to funkcja właściwie przeplotem w GIF-ach. W identyczna z miarę ściągania kolejnych danych jakość obrazka jest coraz lepsza.

pokazywanego Niektóre programy graficzne pozwalają określić ilość kolejnych kroków, w których pokazywany będzie obrazek.

Kiedy używać

?

Jedyną regułą używania formatu JPEG to stosowanie ich do fotografii, obrazków z dużą ilością kolorów oraz przejściami między nimi.

Optymalizacja

Jest bardzo wiele redukcji ich rozmiaru.

dostępnych narzędzi służących do optymalizacji grafik i w rezultacie Niektóre działają online w Internecie, inne to programy do ściągnięcia.