JPEG wird zum Komprimieren von Standbildern verwendet. JPEG ist ein Komprimierungsstandard für Standbilder mit kontinuierlichem Ton. Die Dateierweiterung ist „.jpg“ oder „.jpeg“. Der JPEG-Standard eignet sich zum Komprimieren von Standbildern in Graustufen und Farbe. JPEG verwendet hauptsächlich eine gemeinsame Codierungsmethode aus prädiktiver Codierung (DPCM), diskreter Kosinustransformation (DCT) und Entropiecodierung, um redundante Bilder und Farbdaten zu entfernen. Es handelt sich um ein verlustbehaftetes Komprimierungsformat, mit dem Bilder auf kleinem Speicherplatz komprimiert werden können Bilddaten bis zu einem gewissen Grad beschädigen.
Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.
JPEG wird zum Komprimieren von Standbildern verwendet.
Einführung in JPEG
JPEG(Joint Photographic Experts Group) ist das Produkt des JPEG-Standards, der von der International Organization for Standardization (ISO) entwickelt wurde.Es ist ein Komprimierungsstandard für kontinuierliche Ton-Standbilder. Das JPEG-Format ist das am häufigsten verwendete Bilddateiformat mit der Endung .jpg oder .jpeg.
Es verwendet hauptsächlich eine gemeinsame Codierungsmethode aus prädiktiver Codierung (DPCM), diskreter Kosinustransformation (DCT) und Entropiecodierung, um redundante Bilder und Farbdaten zu entfernen. Es handelt sich um ein verlustbehaftetes Komprimierungsformat, das Bilder in sehr geringem Umfang komprimieren kann . Kleiner Speicherplatz führt bis zu einem gewissen Grad zu Schäden an den Bilddaten. Insbesondere die Verwendung einer zu hohen Komprimierungsrate verringert die Qualität des nach der endgültigen Dekomprimierung wiederhergestellten Bildes. Wenn Sie qualitativ hochwertige Bilder anstreben, ist die Verwendung einer zu hohen Komprimierungsrate nicht ratsam.
Die JPEG-Komprimierungstechnologie ist jedoch sehr fortschrittlich. Sie kann eine verlustbehaftete Komprimierung verwenden, um redundante Bilddaten zu entfernen. Mit anderen Worten: Sie können eine bessere Bildqualität mit weniger Speicherplatz erzielen. Darüber hinaus ist JPEG ein sehr flexibles Format, das die Komprimierung von Dateien mit unterschiedlichen Komprimierungsraten ermöglicht. Das Komprimierungsverhältnis liegt normalerweise zwischen 10;1 und 40;1 Komprimierungsverhältnis: Je höher das Komprimierungsverhältnis, desto geringer die Bildqualität. Je kleiner das Komprimierungsverhältnis, desto höher die Bildqualität. Für dasselbe Bild betragen die im JPEG-Format gespeicherten Dateien 1/10 bis 1/20 der anderen Dateitypen, normalerweise nur einige zehn KB, und der Qualitätsverlust ist gering und im Grunde unsichtbar. Das JPEG-Format komprimiert hauptsächlich hochfrequente Informationen, behält Farbinformationen gut bei und eignet sich für die Verwendung im Internet. Es kann die Übertragungszeit von Bildern verkürzen und unterstützt 24-Bit-Echtfarben. Es wird häufig auch für Bilder verwendet, die kontinuierlich sind Ton.
Komprimierungsstandard
Das JPEG-Format kann in drei Formate unterteilt werden: Standard-JPEG, progressives JPEG und JPEG2000.
1. Das Standard-JPEG-Format kann beim Herunterladen von einer Webseite nur von oben nach unten angezeigt werden.
2. Beim Herunterladen einer Webseite zeigt dieser Typ zunächst ein grobes Erscheinungsbild des Bildes und präsentiert dann langsam den gesamten Inhalt. Im progressiven JPG-Format gespeicherte Dokumente sind schneller als diejenigen, die im Standard gespeichert sind JPG-Format Das Dokumentformat ist klein. Wenn Sie also Bilder auf Webseiten verwenden möchten, können Sie dieses Format häufiger verwenden.
3. JPEG2000 ist eine neue Generation von Bildkomprimierungsmethoden mit höherer Komprimierungsqualität. Sie kann das durch Signalinstabilität verursachte Mosaikphänomen und die Übertragungsqualität verbessern.
JPEG2000 hat die folgenden Eigenschaften:
1. Hohe Komprimierungsrate
Da das Bild im diskreten Wavelet-Transformationsalgorithmus in eine Reihe von „Wavelets“ umgewandelt werden kann, die Pixelmodule effektiver speichern können , Bilder im JPEG2000-Format Das Komprimierungsverhältnis kann um 10 % bis 30 % basierend auf dem aktuellen JPEG erhöht werden, und die komprimierten Bilder erscheinen feiner und glatter. Diese Funktion wird häufig in Bildübertragungsbereichen wie dem Internet und der Fernerkundung verwendet .
2. Verlustfreie Komprimierung und verlustbehaftete Komprimierung
JPEG2000 bietet zwei Komprimierungsmethoden: verlustfreie und verlustbehaftete Komprimierung ist in vielen Bereichen erforderlich, beispielsweise bei medizinischen Bildern und Archivbildern, die eine relativ hohe Bildqualität erfordern. Gleichzeitig stellt JPEG2000 einen eingebetteten Code-Stream bereit, der eine progressive Dekomprimierung von verlustbehaftet zu verlustfrei ermöglicht.
3. Progressive Übertragung
Heutzutage werden JPEG-Bilder beim Herunterladen in „Blöcken“ übertragen, sodass sie nur zeilenweise angezeigt werden können. Die Übertragung der Bildumrissdaten wird jedoch nur unterstützt Zuerst werden nach und nach zusätzliche Daten übertragen, um die Bildqualität kontinuierlich zu verbessern. Das Internet, Drucker und Bilddokumente sind Hauptanwendungen für diese Funktion.
4. Komprimierung des interessierenden Bereichs
Diese Funktion kann Bereiche von Interesse auf dem Bild festlegen und dann die Komprimierungsqualität für diese Bereiche während der Komprimierung festlegen oder die Dekomprimierungsanforderungen für bestimmte Bereiche während der Wiederherstellung festlegen. Dies liegt daran, dass die Wavelet-Transformation im Raum- und Frequenzbereich lokalisiert ist. Um einen bestimmten Teil des Bildes vollständig wiederherzustellen, ist es nicht erforderlich, dass alle Codes genau erhalten bleiben, solange im entsprechenden Teil des Bildes kein Fehler vorliegt Code. Auf diese Weise können wir die wichtigsten Punkte leicht hervorheben.
5. Zufälliger Zugriff und Verarbeitung von Codeströmen
Mit dieser Funktion können Benutzer interessante Bereiche im Bild zufällig definieren, wodurch die Bildqualität in diesem Bereich höher ist als in anderen Bildbereichen. Durch die zufällige Verarbeitung des Codestreams können Benutzer Vorgänge wie Drehung, Bewegung, Filterung und Funktion ausführen Extraktion.
6. Fehlertoleranz
JPEG2000 bietet Fehlertoleranzmaßnahmen im Codestrom. Bei der Übertragung von Bildern in Kommunikationskanälen mit hohen Übertragungsfehlern, wie z. B. drahtlos, müssen Fehlertoleranzmaßnahmen ergriffen werden, um eine bestimmte rekonstruierte Bildqualität zu erreichen.
7. Inhaltsbasierte Beschreibung
Bilddokumente, Bildindizierung und -suche sind ein wichtiger Bereich in der Bildverarbeitung, der Benutzer dabei unterstützt, schnell und effektiv verschiedene „Materialien“ abzurufen, an denen sie interessiert sind. Die inhaltsbasierte Beschreibung ist eine der Funktionen des Komprimierungssystems in JPEG2000.
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