IEC ITU-T T

Képformátumok: JPG Írta: TFeri.hu

JPeG fájlformátum: Teljes nevén: Joint Photographic Experts Group Ez a bizottság dolgozta ki az amúgy veszteségesen tömörített, de rendkívül népszerű képformátumot. Maga a csoport 1982-ben alakult és évente háromszor találkozik, helyek szerint 1-1 alkalommal: Észak-Amerikában, Ázsiában és Európában. Manapság a digitális fényképezőgépek és a mobiltelefonok egyik legnépszerűbb formátuma, bár a veszteséges tömörítés miatt sokan nem kedvelik.

Négy legfontosabb szabványuk:

Közös név

ISO/EIC besorolás

ITU Ajánlás

Formális cím

JPEG

ISO/IEC 10918-1

ITU-T T.81 ajánlás

1 / 18


Információs technológia – A színátmenetes

képek tömörítése és kódolása – Követelmények és

JPEG 2000

ISO/IEC 15444-1


Információs technológia – A JPEG 2000-es

képkódolási rendszer – Alapvető kódmag

JPEG 2000

ISO/IEC 15444-2


Információs technológia – A JPEG 2000-es

képkódolási rendszer – Kiterjesztések

JBIG

ISO/IEC 11544

2 / 18

ajánl



Információs technológia – Kép- és

hangkódolás megvalósítása – Progresszív kétirányú

képkódolás

Az informatikában az egyik leggyakrabban alkalmazott (fény)képtömörítési eljárás a JPEG, mivel be lehet állítani a tömörítés mértékét. Ezáltal szabályozhatóvá válik a kép minősége, így a kapott fájl mérete is jól skálázható. JPEG általában eléri a 10:1 arányú tömörítési arányt a kapott kép minőségének igen kis arányú rontásával.

A JPEG tömörítési eljárást számos képformátumnál használják. A JPEG/Exif a digitális kamerák, illetve egyéb fotótechnikai eszközök által leggyakrabban használt képformátum. A JPEG/jfif viszont a világháló által preferált képtároló, illetve továbbító formátum. Igazság szerint ezt a két alformátumot nem mindig különböztetik meg, hanem egyszerűen csak JPEG-ként használják az összes képet.

A JPEG internetes MIME média-típusa: image/jpeg.

Szabványosított száma: RFC 1341 – URL: http://tools.ietf.org/html/rfc1341 .

Tipikus használat: A JPEG tömörítés az egyik legjobb lehetőség a fényképek és a rajzok/festmények eredeti árnyalatainak és kontrasztjainak reprodukálására. A webes használatnál, ahol kiemelt jelentőségű a képméret, a JPEG igen népszerű kis mérete és jó minősége miatt. Másrészt a JPEG/Exif a digitális fényképezőgépek legnépszerűbb formátuma.

Viszont figyelni kell arra is, hogy a JPEG nem igazán alkalmas vonalas rajzok, vagy egyéb szöveges ábrák, illetve kis ikonok átvitelére, ahol a szomszédos képpontok között éles kontraszt van. Az ilyen képeket célszerűbb egy veszteségmentes tömörített formátumban

3 / 18


elmenteni, mint például TIFF, GIF vagy a veszteségmentes PNG. A JPEG szintén nem kifejezetten alkalmas arra, hogy képeket ezen formátumban szerkesszenek, mivel a képek ki-betömörítésekor nem kevés információ elveszhet, illetve az egyes képeken tárolt fontos információs tartalom is gyengülhet. Ennek elkerülése érdekében érdemes a szerkesztendő képet a veszteségmentes PNG formátumban tárolni, majd a kész, megszerkesztett munkát végül JPG-be exportálni. Szerencsére a gyakoribb, illetve népszerűbb szerkesztőprogramok egyaránt támogatják a PNG, GIF, JPG importálását és exportálását is.

Fontos figyelmeztetés! Mivel a JPG NEM veszteségmentes tárolási módszer, ezért nem használható orvosi, illetve csillagászati célokra, ahol a fényképek minden egyes képpontja hasznos információt tárolhat. Ilyen esetekben érdemesebb a veszteségmentes PNG-t használni!

JPEG tömörítés: A JPEG tömörítés általában veszteséges, ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy a tömörítési eljárás során némi képi információ elveszik. Viszont létezik olyan JPEG-variáns is, ami veszteségmentes tömörítést képes létrehozni, de ez a gyakorlatban alig-alig támogatott.

Szintén létezik egy átlapolt (progresszív) JPEG-tömörítési technológia, ahol az adatok magas fokú többutas tömörítéssel lettek eltárolva. Ez ideális nagyméretű képek megjelenítésére, ahol is a viszonylag lassú letöltés miatt egyszerre nem jelenne meg a teljes kép, de már elég korán egy gyengébb minőségű előtét-képet kaphatunk. Sajnos ezt a kiváló és nagyon hasznos ötletet nem támogatják elég széles körben, például az Internet Explorer egyes verziói sem, mivel azok csak a kész képet hajlandóak megfelelően megjeleníteni, feltéve, hogy már az egész letöltődött.

Habár létezik számos gyógyászati képalkotó eljárás, amely 12 bites JPEG-képeket hoz létre, de ez jelenleg nem elég széles körben támogatott.

Történetileg a JPEG-szabványban számos hiányosságot derítettek fel: színtér definíció

4 / 18


komponens mintavételezési eljárás képpont-képarány meghatározás

Számos további szabvány alakult ki ezen hiányosságok leküzdésére. Ezek közül a legelső próbálkozás volt a már emlegetett – 1992-ben kiadott – JPEG File Interchange Format (avagy jfif), majd 1998-ban a Japán Elektronikai Ipari Fejlesztő Szövetség által kialakított Exchangeable Image File Format (exif). (Frissítés: 2002) A fejlődésben még fontos szerepet játszott az ICC (International Color Consortium) által kialakított színprofilok (ICC color profiles).

Szigorúan véve a Jfif és az Exif fájlok nem kompatibilisek, mert mindketten meghatározzák, hogy minek kell lenni a fejlécükben. A gyakorlatban az Exif formátumú JPEG fájlok tartalmaznak egy kis Jfif fejlécet (is), amely az Exif fejléc előtt található meg a fájlban. Ez a régebbi verziós alkalmazások számára teszi lehetővé a Jfif kiolvasását, míg az újabb programok ezen szokás ismeretében már mutatják az Exif információkat is.

Szintaxis és szerkezet: A JPEG fájl speciális markerek sorozata, melyek mindegyike 0xFF bájttal kezdődik, majd jön a marker típusjelzője. Néhány marker csak ezt a két bájtot tartalmazza, de a legtöbb markerben ezt számos egyéb adat követi, például a méretjelölő és a tartalom-mutató bájtok.

Mivel minden adat 0xFF bájttal kezdődik, de a hosszuk változó, így néha a ki nem használt bájtokat fel kell tölteni adatokkal, melyek lényegi információt nem tartalmaznak. Ezek általában a 0x00 fájt kapják meg, de ezt a megjelenítők természetesen figyelmen kívül hagyják.

Általános JPEG-marker szerkezet: (URL: http://www.digicamsoft.com/itu/itu-t81-36.html )

5 / 18


Név

Bájt

Töltelékadat

Leírás

Kép kezdete

0xFFD8

nincs

-

Keret kezdete

(Alap DCT)

0xFFC0

6 / 18


Változó hosszú

Alapértelmezett DCT. Jelzi: szélesség,

magasság, komponensek száma, valamint a komponensek

m

Keret kezdete

(progresszív DCT)

0xFFC2

Változó hosszú

Progresszív DCT. Jelzi: szélesség, magasság,

komponensek száma, valamint a komponensek mintav

Huffman tábla definíciója

0xFFC4

Változó hosszú

Egy vagy több Huffman táblát definiál

7 / 18


Kvantált tábla definiálása

0xFFDB

Változó hosszú

Egy vagy több kvantált táblát definiál

Újraindítási intervallum

0xFFDD

Változó hosszú

Az RSTn (Restart) markerek közötti

intervallumokat definiálja, makróblokkokban

Beolvasás kezdete

0xFFDA

Változó hosszú

8 / 18


Tetejétől az aljáig kezdi beolvasni a képet.

Az alapértelmezett DCT JPEG képeknél ez általában egysz

Újraindítás

(Restart)

0xFFD0 … 0xFFD7

nincs

Megismétli minden r. makróblokknál a DRI

eljárást, ha van ilyen. Ha nincs DRI, akkor ez kihasználatla

Alkalmazás-specifikus

0xFFE n

Változó hosszú

Például az Exif információk tárolása, vagy

egyéb adatok.

Megjegyzés

9 / 18


0xFFFE

Változó hosszú

Szöveges megjegyzés

Kép vége

0xFFD9

nincs

-

Minta a képminőség romlására: Az alábbi kép Londonban készült a Madame Tussauds Panoptikum ban. 4 verziót mutatok belőle. Méretek ugyanazok (300x225 képpont), csak a tömörítés foka más és más:

10 / 18


100% minőség: 90 588 bájt


11 / 18




Jól látható, hogy mi is történik, ha egy képek rosszabbnál rosszabb minőségben mentünk el. A 100% még teljesen hibamentes, ám az 50%-nál már érezhető a "pixelesedés", azaz már vannak rossz minőségű foltok. A 10%-nál már kemény problémák vannak, így ez a verzió csak

12 / 18


előtétképként használható. Végül az 1%-nál a kép gyakorlatilag szétesett. Szinte semmi sem látható az eredetiből.

A képhez hozzátartozó Exif adatok: (ezúttal angolul)

13 / 18


14 / 18


A kép átalakítását, illetve az Exif adatok

az

kiírását

IrfanView 4.23-as program végezte el!

15 / 18


Látható, hogy itt rengeteg információt tárol a JPEG, ami a sima felhasználásnál általában felesleges, de a profik számára igen fontos lehetőséget rejt!

Szabványok JPEG (veszteséges és veszteségmentes): ITU-T T.81, ISO/IEC IS 10918-1 JPEG (kiterjesztés): ITU-T T.84 JPEG-LS (veszteséges, fejlesztett): ITU-T T.87, ISO/IEC IS 14495-1 JBIG (fekete/fehér képekre): ITU-T T.82, ISO/IEC IS 11544-1 JPEG 2000 (JPEG/JPEG-LS jogutódja): ITU-T T.800, ISO/IEC IS 15444-1 JPEG-2000 (kiterjesztés): ITU-T T.801 JPEG XR (hivatalosan HD Photo) valószínű kódja: ISO/IEC 29199-2.

16 / 18


JPEG-2000 A kiváló tömörítés mellett a JPEG számos hibát rejt, melyek közül csak az egyik a megfelelő digitális jogvédelem hiánya. A JPEG-et kifejlesztő eredeti tömörülés, a Joint Photographic Experts Group dolgozta ki ezt a tömörítési szabványt még 2000-ben, ami később kiterjesztésként is szabványos lett, bár koránt sem lett olyan népszerű, mint az eredeti JPEG. A szabványos ISO/IEC 15444-1 szerinti szabványos fájlnév kiterjesztése: JP2, illetve a 2. generációs fejlesztéseknek már az ISO/IEC 15444-2 szerint JPX. A jogvédelem jobb megvalósítása mellett a JPEG-2000 némi javulást hozott a technológiában, így a képet kevésbé veszteségesen tömöríti, mint az elődje. További fejlesztés, hogy a hagyományos EXIF adatokat az újabb verzió immáron XML-formátumban tárolja, ami a könnyebb kiolvashatóságot és az egységes megjelenítést is elősegíti. Fontos, hogy ezt a szabványt nem minden böngésző támogatta a kezdetektől, így a várt átütő siker elmaradt!

A JPEG-2000 javasolt alkalmazásai:

Egyes piacok és alkalmazások által kínált szolgáltatások a következők: Technológiai eszközökbe épített programok, pl.: digitális kamerák, PDA-k, 3G-telefonok, faxok, lézernyomtatók, szkennerek, … Szerver-kliens forgalmú eszközök, pl.: internet, térkép-adatbázisok, videó-kiszolgáló, stb. Jó élességet követelő fényképek, pl.: műholdak, mozgásérzékelők, orvosi műszerek, képtárolók, stb. -

17 / 18


Távérzékelés Digitális mozi Űrbéli eszközök, pl.: műholdak, megfigyelő szondák, mesterséges holdak és kutatóállomások, stb.

(c) TFeri.hu, 2009.

Felújítva: 2016.

18 / 18

IEC ITU-T T

Recommend Documents