JPEG-Kompression

ein referat von christiane, steffen und stephan

JPEGJPEG INHALT

Entwicklung

Funktionsweise

Anwendung

Weiterentwicklung

JPEGJPEG Was ist JPEG?

Bildstandard

Komprimierungsalgorithmus

verlustbehaftet

plattformunabhängig

JPEGJPEG Geschichte

70er Jahre: Suche nachƒ neuem portablem Bildformatƒ möglichst vielen Farben

Joint Photographic Experts Groupseit 1992 Standard

Entwicklung basierte auf folgenden Anforderungen:

JPEGJPEG

möglichst viele unterschiedliche Einsatzbereichehohe Bildqualität und KompressionsfaktorKompression unabhängig von Lage, Größe oder Farbanzahl

geringe mathematische Komplexität Algorithmus auch in Hardware einfach zu realisierenBildqualität durch Kompressionsfaktors einstellbar

Anforderungen

JPEGJPEG

GIFgute Kontrasteklare Konturengeeignet für kleinere Bilder

Transparenz verlustfrei

JPEGgeeignet für Photos und komplexe Bilder

höhere Farbtiefebessere KompressionKompressionsfaktor wählbar

GIF vs. JPEG

JPEGJPEG Vorteile

16,7 Mio. FarbenKompressionsraten von 1/10 bis 1/50 ohne sichtbare Qualitätseinbussen

keine Copyright Merkmaleanerkannter Standardkurze Kodier- und Dekodierzeitniedriger Speicherbedarf bei Kompression und Dekompression

JPEGJPEG

Fehler bei hohen Kontrasten oder bei Details

Bilder mit grossen Kompressionsraten können unbrauchbar sein

Nachteile

JPEGJPEG Funktionsweise

Der vollständige Vorgang beim speichern im JPEG Format, lässt sich im folgenden Bild darstellen:

JPEGJPEG

RGB zu YUVDatenreduktion8x8 AufteilungDiskrete Cosinustransformation: ƒ Betrachtung der Pixelwerte als Welle

Funktionsweise

JPEGJPEG

Quantisierungƒ Teilung der Werte durch Qualitätsmatrixƒ bestimmt Grösse des JPEG-Files

Funktionsweise

JPEGJPEG Funktionsweise

JPEGJPEG

ZickZackƒ Speicherung der Werte in ZickZack-Reihenfolgeƒ spart Speicherplatz

Funktionsweise

JPEGJPEG Funktionsweise

Differential Impulse Code Modulation

JPEGJPEG

Runlength Encoding:angrenzende Felder mit gleichem Inhalt werden ersetzt durch:ƒ Anzahl der sich wiederholenden Zeichen, und deren

Längeƒ Das sich wiederholende Zeichen

Funktionsweise

JPEGJPEG Funktionsweise

Huffmann Encoding:die entstandene Folge von Symbolen wird weiter komprimiert

häufig benutzte Zeichen werden durch kürzere Symbole ersetzt

JPEGJPEG Funktionsweise

JPEGJPEG Anwendung

Grafiken und Fotos im Internet

Speicherung der Bilder in Digitalkameras

JPEGJPEG Weiterentwicklung

JPEG2000 wird in vier Formaten eingeführt:Part 1: JP2 - der Standard JPEG2000Part 2: JPX - JPEG2000 ExtendedPart 3: MJ2 - Motion JPEG2000Part 6: JPM - JPEG2000 for mixed raster content, die Kompression für Dokumente.

Bezüglich Part 4 und 5 besteht noch keine Einigkeit.(Stand Anfang 2001)

JPEGJPEG JPEG 2000

nutzt anstelle von DCT die Wavelet-Kompressionƒ30% höhere Kompressionƒkeine blockförmigen Artefakte

wesentlich bessere Bildqualität bei gleicher Dateigröße

JPEGJPEG Jede Menge Bilder...

JPEGJPEG noch mehr Bilder...

JPEGJPEG noch viel mehr Bilder...

JPEGJPEG die meisten Bilder...

original

jpeg 3:1 jpeg 20:1 jpeg 50:1

jpeg 2000 3:1 jpeg 2000 50:1 jpeg 2000 100:1

JPEGJPEG Fragen

? ??

JPEGJPEG Quellen

TecchannelHttp://www.fh-jena.de/contrib/fb/et/personal/ansorg/ftp/wavelet/wavelet.htmHttp://graphics.cs.uni-sb.de/Courses/ws9900/cg-seminar/Ausarbeitung/Tore.Knabe/#JPEGYale Style Manual-JPEG graphics Graphics File Formats FAQ Knowledge Base - What are bitmap and vector graphics and how are they different? OII - Raster Graphic Interchange Standards The Unofficial TIFF Home Page The JPEG Still Picture Compression Standard A Detailed Look at JPEG Compression JPEG Compression Algorithm and Associated Data Structures Image Compression -- JPEG A Knowledge-Based Approach to JPEG Acceleration Wavelet-based Image and Video Compression JPEG2000 Organisation JPEG - JBIG