Häufige Fragen

JPEG

Im Jahre 1992 wurde die Norm ISO/IEC 10918-1 bzw. CCITT Recommendation T.81 vorgestellt, die vom Joint Photographic Experts Gremium (JPEG) entwickelt wurde, das gleichzeitig Namensgeber war. Ähnlich wie MPEG legt die JPEG-Norm nicht fest, wie Daten abgespeichert werden sollen, sondern beschreibt lediglich Methoden der Bildkompression. Grundsätzlich definiert die JPEG-Norm ISO/IEC 10918-1 unterschiedliche (verlustbehaftete oder verlustfreie) Komprimierungs- und Codierungsmethoden, verschiedene Farbtiefen sowie diverse Parameter zum sequenziellen oder progressiven Bildaufbau. Allerdings ist die verlustbehaftete Komprimierung bei sequenziellem oder progressivem Modus sowie 8-Bit-Farbkanälen (Huffman-Kodierung) die derzeit (Stand: 2015) am meisten verbreitete Variante des JPEG-Standards.

Dabei gliedert sich der Kompressionsvorgang in mehrere Bereiche, von denen die meisten verlustbehaftet sind:

Farbraumumrechnung: (verlustbehaftet)

  • Tiefpassfilterung/Unterabtastung (verlustbehaftet)
  • diskrete Kosinus-Transformation (Rundungsfehler/verlustbehaftet)
  • Quantisierung (verlustbehaftet)
  • Umsortierung
  • Entropiecodierung

Trotz Verlusten bei der Datenkompressionen sind Werte von etwa 1,5 bis 2 Bit/Pixel visuell nicht wahrnehmbar und Werte von 0,7 bis 1 Bit/Pixel noch im akzeptablen Bereich. Hingegen entsprechen Werte unter 0,3 Bit/Pixel keinem Qualitätsmaßstab und sind praktisch unbrauchbar. Es bilden sich sogenannte Kompressionsartefakte (Blockbildung, stufige Übergänge, Farbeffekte an Graukeilen), die nicht mehr übersehbar sind.

Je nach gewählter Komprimierungsstufe (Farbunterabtastung: 4:4:4, 4:2:2 oder 4:2:0) wird die Datenmenge mit JPEG also verkleinert, wobei gilt: je höher die Komprimierung – desto schlechter die Bildqualität.

Verwandte Begriffe: Farbunterabtastung, Datenkompression
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