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Graphikformate

- JPEG -

JPEG ist, die Überschrift sagt es bereits, ein Graphikformat. Es dient der Komprimierung der Graphikdateien. JPEG bedeutet Joint Photographic Expert Group. Hauptsächliches Anwendungsgebiet dieses Formats sind farbige und grauskalierte Standbilder.
Um JPEG grob zu beschreiben,sei zunächst folgendes gesagt:
JPEG ist ein verlustbehaftetes Verfahren. Es verringert die Datenmenge drastisch, indem feine Bilddetails getilgt werden. Der Grund für diese Verfahrensweise liegt darin, daß das menschliche Auge Farbinformationen nicht so gut unterscheiden kann wie Informationen über die Helligkeit des Bildes. Aus diesem Grunde werden nicht mehr für jedes Pixels der Graphik die Farbinformationen abgespeichert.
Bevor ein wenig genauer darauf eingegangen wird, wie das genau funktioniert, hier einige Vorteile von JPEG:

• JPEG sichert, daß jedes Bild unabhängig von der Bildgröße gespeichert werden kann.
• Der Bildinhalt kann beliebig komplex sein.
• Das Verfahren kann mit reinen Softwarelösungen auf vielen Plattformen realisiert werden.
• Der Benutzer kann selbst die Qualität des reproduzierten Bildes, die Kompressionsrate und die Dauer der Kompression festlegen. Im allgemeinen gilt folgende Regel:
  Je höher die Qualität sein soll, desto geringer ist die Kompressionrate. Je höher die Kompressionsrate, desto länger dauert die (De-) Komprimierung.

Wie geht die Kompression vor sich? Zunächst wird das Bild aufbereitet. Dabei wird das Bild in sogenannte Dateneinheiten zerlegt. Bei verlustfreiem JPEG-Modus (im Prinzip keine Kompression) ist eine Dateneinheit genau ein Pixel. Wird verlustbehaftet JPEG-codiert, also komprimiert, so bilden Blöcke aus 2x2, 4x4 oder 8x8 Pixeln eine Dateneinheit, je nach Wahl des Modus.
Wollte man nun die Einzelheiten des Komprimierungsverfahrens genau angeben, entstünde ein langer, mit technischen und mathematischen Details gespickter Absatz. Zu einer ungefähren Vorstellung, wie mit JPEG Platz gespart wird, reicht es aus zu sagen, daß pro Dateneinheit nur noch ein Pixel die Farbinformation enthält. Was man dadurch an Platz spart, kann man sich überlegen, wenn man bedenkt, daß für die Speicherung der Farbinformation für ein Pixel allein 2 Byte erforderlich sind.
Die restlichen Pixel der Dateneinheit liefern lediglich noch den Helligkeitswert, wofür je Pixel nur 1 Byte erforderlich ist. Wird ein in JPEG kodiertes Bild in den Arbeitsspeicher geladen, so erfolgt durch Zwischenwertberechnung (Interpolation) die Bildung der fehlenden Farbwerte. Sicher ist damit klar, daß JPEG ein zweidimensionales Komprimierungsverfahren ist.
Schwächen hat dieses verlustbehaftete Verfahren natürlich, wenn in dem Bild Farbübergänge (Verläufe, ...) auftreten. Diese werden dann nur noch als grobe Farbflecken reproduziert. Zusätzliche Kompression und damit noch mehr Qualitätsverlust wird durch eine rekrusive Anwendung des Verfahrens erreicht. Damit lassen sich große Kompressionsraten erreichen, so daß JPEG wunderbar geeignet ist, um große Bilddateien auf kleinen Datenträgern, beispielsweise Disketten, weiterzugeben. Wichtig zu wissen ist noch, daß bei mehrfachem Speichern einer JPEG-Datei immer wieder neu Informationen "verlorengehen" können. Folglich sollte man dieses Format nicht verwenden, wenn man Bilder noch bearbeitet. Erst endgültige Fassungen sollten in JPEG codiert abgespeichert werden.