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JPEG-Kompression
ein referat von
christiane, steffen und stephan
JPEG
INHALT
Entwicklung
Funktionsweise
Anwendung
Weiterentwicklung
JPEG
Was ist JPEG?
Bildstandard
Komprimierungsalgorithmus
verlustbehaftet
plattformunabhängig
JPEG
Geschichte
70er Jahre: Suche nach
ƒ neuem portablem Bildformat
ƒ möglichst vielen Farben
Joint Photographic Experts Group
seit 1992 Standard
Entwicklung basierte auf folgenden Anforderungen:
JPEG
Anforderungen
möglichst viele unterschiedliche Einsatzbereiche
hohe Bildqualität und Kompressionsfaktor
Kompression unabhängig von Lage, Größe oder
Farbanzahl
geringe mathematische Komplexität
Algorithmus auch in Hardware einfach zu realisieren
Bildqualität durch Kompressionsfaktors einstellbar
JPEG
GIF
gute Kontraste
klare Konturen
geeignet für kleinere
Bilder
Transparenz
verlustfrei
GIF vs. JPEG
JPEG
geeignet für Photos und
komplexe Bilder
höhere Farbtiefe
bessere Kompression
Kompressionsfaktor
wählbar
JPEG
Vorteile
16,7 Mio. Farben
Kompressionsraten von 1/10 bis 1/50 ohne sichtbare
Qualitätseinbussen
keine Copyright Merkmale
anerkannter Standard
kurze Kodier- und Dekodierzeit
niedriger Speicherbedarf bei Kompression und
Dekompression
JPEG
Nachteile
Fehler bei hohen Kontrasten oder bei Details
Bilder mit grossen Kompressionsraten können
unbrauchbar sein
JPEG
Funktionsweise
Der vollständige Vorgang beim speichern im JPEG Format, lässt
sich im folgenden Bild darstellen:
JPEG
Funktionsweise
RGB zu YUV
Datenreduktion
8x8 Aufteilung
Diskrete Cosinustransformation:
ƒ Betrachtung der Pixelwerte als Welle
JPEG
Funktionsweise
Quantisierung
ƒ Teilung der Werte durch Qualitätsmatrix
ƒ bestimmt Grösse des JPEG-Files
JPEG
Funktionsweise
JPEG
Funktionsweise
ZickZack
ƒ Speicherung der Werte in ZickZack-Reihenfolge
ƒ spart Speicherplatz
JPEG
Funktionsweise
Differential Impulse Code Modulation
JPEG
Funktionsweise
Runlength Encoding:
angrenzende Felder mit gleichem Inhalt werden
ersetzt durch:
ƒ Anzahl der sich wiederholenden Zeichen, und deren
Länge
ƒ Das sich wiederholende Zeichen
JPEG
Funktionsweise
Huffmann Encoding:
die entstandene Folge von Symbolen wird weiter
komprimiert
häufig benutzte Zeichen werden durch kürzere
Symbole ersetzt
JPEG
Funktionsweise
JPEG
Anwendung
Grafiken und Fotos im Internet
Speicherung der Bilder in Digitalkameras
JPEG
Weiterentwicklung
JPEG2000 wird in vier Formaten eingeführt:
Part 1: JP2 - der Standard JPEG2000
Part 2: JPX - JPEG2000 Extended
Part 3: MJ2 - Motion JPEG2000
Part 6: JPM - JPEG2000 for mixed raster content, die
Kompression für Dokumente.
Bezüglich Part 4 und 5 besteht noch keine Einigkeit.
(Stand Anfang 2001)
JPEG
JPEG 2000
 nutzt anstelle von DCT die Wavelet-Kompression
ƒ30% höhere Kompression
ƒkeine blockförmigen Artefakte
wesentlich bessere Bildqualität bei gleicher
Dateigröße
JPEG
Jede Menge Bilder...
JPEG
noch mehr Bilder...
JPEG
noch viel mehr Bilder...
JPEG
die meisten Bilder...
original
jpeg 3:1
jpeg 2000 3:1
jpeg 20:1
jpeg 2000 50:1
jpeg 50:1
jpeg 2000 100:1
JPEG
Fragen
JPEG
Quellen
Tecchannel
Http://www.fh-jena.de/contrib/fb/et/personal/ansorg/ftp/wavelet/wavelet.htm
Http://graphics.cs.uni-sb.de/Courses/ws9900/cg-seminar/Ausarbeitung/Tore.Knabe/#JPEG
Yale 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

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