christiane, steffen und stephan

Präsentation zum Thema: "christiane, steffen und stephan"—  Präsentation transkript:

1 christiane, steffen und stephan
JPEG-Kompression ein referat von christiane, steffen und stephan

2 INHALT Entwicklung Funktionsweise Anwendung Weiterentwicklung

3 Was ist JPEG? Bildstandard Komprimierungsalgorithmus verlustbehaftet
plattformunabhängig

4 Geschichte 70er Jahre: Suche nach Joint Photographic Experts Group
neuem portablem Bildformat möglichst vielen Farben Joint Photographic Experts Group seit 1992 Standard Entwicklung basierte auf folgenden Anforderungen:

5 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

6 GIF vs. JPEG GIF gute Kontraste klare Konturen
geeignet für kleinere Bilder Transparenz verlustfrei JPEG geeignet für Photos und komplexe Bilder höhere Farbtiefe bessere Kompression Kompressionsfaktor wählbar

7 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

8 Nachteile Fehler bei hohen Kontrasten oder bei Details
Bilder mit grossen Kompressionsraten können unbrauchbar sein

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

10 Funktionsweise RGB zu YUV Datenreduktion 8x8 Aufteilung
Diskrete Cosinustransformation: Betrachtung der Pixelwerte als Welle

11 Funktionsweise Quantisierung Teilung der Werte durch Qualitätsmatrix
bestimmt Grösse des JPEG-Files

12 Funktionsweise

13 Funktionsweise ZickZack Speicherung der Werte in ZickZack-Reihenfolge
spart Speicherplatz

14 Funktionsweise Differential Impulse Code Modulation

15 Funktionsweise Runlength Encoding:
angrenzende Felder mit gleichem Inhalt werden ersetzt durch: Anzahl der sich wiederholenden Zeichen, und deren Länge Das sich wiederholende Zeichen

16 Funktionsweise Huffmann Encoding:
die entstandene Folge von Symbolen wird weiter komprimiert häufig benutzte Zeichen werden durch kürzere Symbole ersetzt

17 Funktionsweise

18 Anwendung Grafiken und Fotos im Internet
Speicherung der Bilder in Digitalkameras

19 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)

20 JPEG 2000 nutzt anstelle von DCT die Wavelet-Kompression
30% höhere Kompression keine blockförmigen Artefakte wesentlich bessere Bildqualität bei gleicher Dateigröße

21 Jede Menge Bilder...

22 noch mehr Bilder...

23 noch viel mehr Bilder...

24 die meisten Bilder... original jpeg 3:1 jpeg 20:1 jpeg 50:1

25 Fragen ? ? ?

26 Quellen Tecchannel 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