JPEG

• Proweby.cz
• 14. 7. 2024
• Slovník webových, online marketingových a IT pojmů, J.

Co je to JPEG?

JPEG (Joint Photographic Experts Group) je standard pro kompresi digitálních obrazů, který je široce používán pro ukládání a přenos fotografií a obrazů na internetu. Formát JPEG je známý svou schopností výrazně snížit velikost souboru při zachování relativně vysoké kvality obrazu.

Klíčové vlastnosti formátu JPEG

Ztrátová komprese

JPEG používá ztrátovou kompresi, což znamená, že při ukládání obrazu dochází k nevratné ztrátě některých dat. Tento proces však umožňuje výrazné zmenšení velikosti souboru. Komprese JPEG odstraňuje méně důležité informace, které nejsou tolik viditelné lidským okem, což vede k menšímu souboru při zachování přijatelně vysoké kvality obrazu.

Nastavitelná kvalita

Při ukládání obrázků ve formátu JPEG je možné nastavit úroveň komprese, která ovlivňuje kvalitu a velikost výsledného souboru. Vyšší komprese znamená menší soubor, ale nižší kvalitu obrazu, zatímco nižší komprese poskytuje lepší kvalitu obrazu za cenu větší velikosti souboru.

Široká podpora

Formát JPEG je široce podporován v různých zařízeních a softwarových aplikacích, včetně digitálních fotoaparátů, webových prohlížečů, grafických editorů a mobilních zařízení. Díky své univerzálnosti je JPEG jedním z nejpoužívanějších formátů pro ukládání a sdílení obrázků.

24bitová hloubka barev

JPEG podporuje až 24bitovou hloubku barev, což znamená, že může zobrazit až 16,7 milionu barev. To je dostatečné pro většinu fotografií a obrazů, které obsahují jemné přechody a detaily.

Jak JPEG funguje

Komprese

Proces komprese JPEG zahrnuje několik kroků:

• Převod barevného prostoru: Obraz je převeden z RGB (Red, Green, Blue) barevného prostoru do YCbCr, který odděluje jasovou složku (Y) od barevných složek (Cb a Cr). Lidské oko je citlivější na změny jasu než na změny barev, takže je možné více komprimovat barevné složky bez výrazného snížení kvality obrazu.
• Dělení na bloky: Obraz je rozdělen na malé bloky (obvykle 8×8 pixelů). Tento krok usnadňuje aplikaci další kompresní techniky.
• Diskrétní kosinová transformace (DCT): Každý blok je převeden pomocí DCT, což transformuje obrazová data z časové domény do frekvenční domény. Výsledkem jsou koeficienty, které představují různé frekvence v bloku.
• Kvantizace: DCT koeficienty jsou kvantizovány, což znamená, že jsou zmenšeny a zaokrouhleny. Tento krok vede k většině ztrát dat, protože malé detaily jsou odstraněny. Kvantizace umožňuje efektivnější kompresi tím, že redukuje množství dat, která musí být uložena.
• Kódování: Kvantizované koeficienty jsou kódovány pomocí entropického kódování, jako je Huffmanovo kódování nebo aritmetické kódování, což dále snižuje velikost souboru.

Dekompresní proces

Při dekompresi JPEG souboru se provádějí následující kroky:

• Dekódování: Entropické kódování je odstraněno a kvantizované DCT koeficienty jsou dekomprimovány.
• De-kvantizace: Koeficienty jsou násobeny kvantizačními faktory, čímž se obnoví přibližné hodnoty původních DCT koeficientů.
• Inverzní DCT (IDCT): Kvantizované koeficienty jsou převedeny zpět z frekvenční domény do časové domény, čímž se obnoví bloky obrazu.
• Složení bloků: Obnovené bloky jsou spojeny dohromady a obraz je převeden zpět z YCbCr barevného prostoru do RGB, čímž se vytvoří finální obraz.

Použití formátu JPEG

Fotografie

JPEG je nejčastěji používán pro ukládání a sdílení fotografií díky své schopnosti komprimovat obrazové soubory při zachování vysoké kvality. Tento formát je ideální pro digitální fotografie, které obsahují mnoho barev a detaily.

Webové stránky

JPEG je běžně používán pro obrázky na webových stránkách, protože umožňuje rychlé načítání díky své malé velikosti souboru. To je zvláště důležité pro webové stránky s velkým množstvím obrazového obsahu, kde je důležitá rychlost načítání.

E-mail

Díky malé velikosti souborů je JPEG často používán pro přílohy v e-mailech. Umožňuje odesílání a přijímání obrázků bez velkého zatížení e-mailových serverů a klientů.

Tisk

I když JPEG není ideální pro profesionální tiskové účely, protože používá ztrátovou kompresi, je stále používán pro osobní a neformální tiskové aplikace. Pro profesionální tisk se častěji používají bezztrátové formáty jako TIFF nebo PNG.

Výhody a nevýhody formátu JPEG

Výhody

• Vysoká komprese: Výrazně snižuje velikost souboru při zachování relativně vysoké kvality obrazu.
• Široká podpora: Podporován v téměř všech zařízeních a softwarových aplikacích.
• Flexibilita: Možnost nastavení úrovně komprese podle potřeb uživatele.

Nevýhody

• Ztrátová komprese: Nevratná ztráta některých dat při ukládání, což může vést k viditelným artefaktům při vysoké kompresi.
• Nevhodnost pro některé typy grafiky: Nevhodný pro obrázky s ostrými hranami nebo textem, kde může dojít ke ztrátě detailů.
• Omezená podpora průhlednosti: JPEG nepodporuje průhlednost, což může být omezením pro určité grafické aplikace.

Závěr

JPEG je populární formát pro ukládání a přenos digitálních obrazů díky své schopnosti výrazně snížit velikost souboru při zachování vysoké kvality obrazu. Je široce podporován a používán pro různé účely, včetně fotografií, webových stránek, e-mailů a tisku. Přestože má své nevýhody, jako je ztrátová komprese a omezená podpora průhlednosti, zůstává jedním z nejpoužívanějších obrazových formátů díky své univerzálnosti a efektivitě.