JPEG: erinevus redaktsioonide vahel

{{Keeletoimeta|lisaja=Kuriuss|aasta=2017|kuu=mai}}

 

'''JPEG''' on digitaalpiltide [[Andmete pakkimine|pakkimise]] standard, mis mõeldud iseäranis [[digitaalfotograafia]] jaoks.<ref name="4O8TY" /> Pakkimise määra saab kohandada, see laseb leida kompromissi talletatava faili mahu ja pildikvaliteedi vahel. JPEG võimaldab ilma suurema kvaliteedikaota 10:1 pakkimist.<ref name="1u9QW" />

 

 

"JPEG" on [[akronüüm]] ingliskeelsest nimetusest ''Joint Photographics Experts Group'' (JPEG-standardi loonud asutus). MIME-meedia tüüp JPEG jaoks on image/jpeg. JPEG-failid on tavaliselt failinimelaiendiga .jpg või .jpeg.

 

 

==JPEG-standard==

"JPEG", laiendatult ''Joint Photographic Experts Group'', on JPEG-standardi loonud grupi nimi, mis on loonud ka muid pildikodeerimise standardeid. "Joint" (ühis) tähendas ISO TC97 WG8 ja CCITT SGVIII. 1987 aastal muutus ''ISO TC 97'' ISO/IEC JTC1-eks ja 1992. aastal muutus ''CCITT'' [[Rahvusvaheline Telekommunikatsiooni Liit|ITU-T]]-ks. Praegu on JPEG ''ISO/IEC Joint Technical Committee 1'' alamgrupp ''Subcommittee 29'', ''Working Group 1''(ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 1) – nimega ''Coding of still pictures''.<ref name="sc29-wg1" /><ref name="jpeg-sc29" /> ITU-T poolelt on vastav asutus ITU-T SG16. Algne JPEG grupp moodustati 1986 aastal<ref name="jpeg-jpeg" />. Esimene JPEG-standard väljastati 1992 aastal ja võeti vastu septembris 1992 kui ITU-T soovitus T.81, ning hiljem 1994 aastal kui ISO/IEC 10918-1.

 

 

JPEG-standardid on ametlikult ''Information technology – Digital compression and coding of continuous-tone still images'' nime all.

 

==JPEG-pakkimine==

 

JPEG kasutab kadudega pakkimise meetodit, mis põhineb diskreetsel koosinusteisendusel (''discrete cosine transform'', DCT). See teisendus viib iga välja ruumivallast sagedusvalda. See on pidev mudel, mis põhineb psühhovisuaalsel süsteemil ja jätab välja kõrgsagedusliku informatsiooni ehk teravad üleminekud erksuses ja värvitoonis. Sagedusvallas informatsiooni vähendamise protsessi nimetatakse kvantimiseks. Lihtsamalt on kvantimine protsess, kus vähendatakse arvude mõõtkava (kus iga arv kordub erinevalt) väiksemaks mõõtkavaks. Sagedusvalda kasutatakse, sest see sisaldab kõrgsageduslikke koefitsiente, mis panustavad pildile üldiselt vähem kui muud koefitsiendid, kuid sellised väiksed väärtused on hea pakkimisvõimalusega. Kvantiseeritud koefitsiendid reastatakse ja pakitakse kadudeta väljund bitivoogu (kaod tekivad kvantimisel). Enamus JPEG-standardit kasutatavaid tarkvararakendusi lubavad kasutajal kontrollida pakkimise määra (ja veel mõnda parameetrit), lubades kasutajal kvaliteedi ja failimahu suhet muuta. Manusrakendustes (nagu miniDV, mis kasutab sarnast DCT-pakkimise mudelit) on parameetrid juba valitud ja fikseeritud.

Plokke võib keerata 90 kraadi, ümber pöörata horisontaalselt, vertikaalselt ja diagonaalselt, ning liigutada pildis ringi. Muudetud plokk ei sõltu kõigist teistest plokkidest pildil.

 

 

Pildi keeramine, kus ta ei ole 8 või 16 kordne (mis sõltub alladiskreetimisest), ei ole kadudeta. Sellise pildi keeramine tähendab, et need plokid arvutatakse uuesti ja nii kaotatakse kvaliteedis<ref name="Q72Ak" />.

2. Kromaatsust sisaldava andmehulga resolutsiooni vähendatakse, tavaliselt 2 või 3 korda. Seda sellepärast, et silm on vähemtundlik värvidetailide suhtes, kui heleduse suhtes.

 

 

4. DCT koefitsiendid kvanditakse. Inimese nägemine on palju tundlikum väikeste muutuste suhtes värvis või heleduses üle suurte alade, kui kõrgsagedusliku heleduse muutuse suhtes. Seega kõrgsageduslikud komponendid salvestatakse väiksema täpsusega. Kui väga madalat kvaliteedi seadistust kasutatakse, siis kõrgsageduslikud komponendid muutuvad nullideks ja neid ei loeta.

 

 

Dekodeerija teeb need sammud tagurpidi, peale kvantimise, kuna kvantimine on pöördumatu ja andmed kaovad tänu sellele alatiseks.

Järgmine samm on Cb ja Cr komponentide resolutsiooni vähendamine, mis tähendab et neid piksleid pannakse kokku vastavalt etteantud skeemile. 4:2:0 on näiteks horisontaalselt ja vertikaalselt kaks korda väiksemaks; see samm jäetakse ''grayscale'' (toonivalik mustast valgeni) piltide puhul vahele.

 

 

===Plokkideks jagamine===

 

 

Kui pildi ridade või veergude arv ei ole 8-ga jaguv, täidetakse ääred äärmiste pikslite väärtustega või lihtsalt musta värviga.

===Diskreetne koosinusteisendus===

 

<math>\ G_{u,v} =

\frac{1}{4}

===Kvantimine===

 

 

<math>B=

 

===Pakkimise suhtarv ja moonutused===

Pakkimise tegurit võib muuta vastavalt vajadusele, olles rohkem või vähem agressiivne kvantimise faasis jagamiste kasutamise suhtes. Kümme ühele pakkimine on tavaliselt silmnähtavalt hea kvaliteediga ja originaalist eristamatu. 100:1-le on võimalik, kuid see paistab väga teistsugune kui originaal.

Tavaliselt väljenduvad need moonutused kontrastsete üleminekute piiril oleva mürana või plokkidest koosneva pildina. Analoogset moonutust MPEG videos kutsutakse moskiito müraks, sest need täpid meenutavad moskiito parve<ref name="4jylN" />.

==Viited==

{{viited|1=2|allikad=

<ref name="1u9QW">{{cite web |url=http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19920024689 |author1=Haines, Richard F. |author2=Chuang, Sherry L. |title=The effects of video compression on acceptability of images for monitoring life sciences experiments |number=NASA-TP-3239, A-92040, NAS 1.60:3239 |institution=[[NASA]] |date=01.07.1992 |access-date=09.05.2016 |quote=The JPEG still-image-compression levels, even with the large range of 5:1 to 120:1 in this study, yielded equally high levels of acceptability}}</ref>

<ref name="K53Ds">{{Cite web|url=http://httparchive.org/interesting.php#imageformats|title=HTTP Archive – Interesting Stats|website=httparchive.org|access-date=09.05.2016}}</ref>

<ref name="VFRuf">[https://web.archive.org/web/20140903080533/http://www.jpeg.org/public/jfif.pdf JPEG File Layout and Format]</ref>

<ref name="NThBV">{{cite book | title = JPEG still image data compression standard | edition = 3rd | author = William B. Pennebaker and Joan L. Mitchell | publisher = Springer | year = 1993 | isbn = 978-0-442-01272-4 | page = 291 | url = http://books.google.com/books?id=AepB_PZ_WMkC&pg=PA291&dq=JPEG+%22did+not+specify+a+file+format%22&lr=&num=20&as_brr=0&ei=VHXySui8JYqukASSssWzAw#v=onepage&q=JPEG%20%22did%20not%20specify%20a%20file%20format%22&f=false}}</ref>

<ref name="D199m">{{cite web |url=http://www.ecma-international.org/publications/techreports/E-TR-098.htm |year=2009 |title=JPEG File Interchange Format (JFIF) |accessdate=01.08.2011 |work=ECMA TR/98 1st ed. |publisher=[[Ecma International]]}}</ref>

<ref name="XKGCs">{{cite web | url = http://www.digicamsoft.com/itu/itu-t81-36.html | title = ISO/IEC 10918-1 : 1993(E) p.36}}</ref>

<ref name="shLmu">{{cite web|url=http://www.color.org/faqs.xalter#m8|title=CIE|accessdate=11.05.2016}}</ref>

<ref name="yHqG2">{{cite web|url=https://www.scribd.com/doc/52879771/DCT-History-How-I-Came-Up-with-the-Discrete-Cosine-Transform|title="How I Came up with the DCT"|accessdate=11.05.2016}}</ref>

<ref name="4jylN">"'''3.9 mosquito noise:''' Form of edge busyness distortion sometimes associated with movement, characterized by moving artifacts and/or blotchy noise patterns superimposed over the objects (resembling a mosquito flying around a person's head and shoulders)." [http://eu.sabotage.org/www/ITU/P/P0930e.pdf ITU-T Rec. P.930 (08/96) Principles of a reference impairment system for video]</ref>