Post on 05-Apr-2015
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