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JPEG

standard di compressione delle immagini digitali
Joint Photographic Experts Group (JPEG)
Sviluppato daJoint Photographic Experts Group
LicenzaRoyalty free
TipoCompressione dell'immagine
Compressionelossy (solitamente) e lossless
Sito webwww.jpeg.org

JPEG è l'acronimo di Joint Photographic Experts Group, un comitato di esperti ISO/CCITT che ha definito il primo standard internazionale di compressione dell'immagine digitale a tono continuo, sia a livelli di grigio sia a colori.

La stessa combinazione di caratteri indica anche il diffusissimo formato di compressione a perdita di informazioni, che è disponibile in formato aperto e a implementazione libera.

JPEG è divenuto il più diffuso standard di compressione delle immagini fotografiche.

Indice

DescrizioneModifica

Caratteristiche del formato jpegModifica

JPEG specifica solamente come una immagine possa essere trasformata in una sequenza di byte, ma non come questa possa essere incapsulata in un formato di file. I due aspetti sono spesso confusi ed il termine "jpeg" viene utilizzato come sinonimo di "file contenente un'immagine compressa con jpeg".

Lo standard JPEG definisce due metodi di compressione di base, uno basato sull'uso della trasformata discreta del coseno (DCT-Discrete Cosine Transformì) con "compressione di tipo lossy" cioè con perdita di informazione, l'altro sull'uso di un metodo predittivo con compressione di tipo "lossless" cioè senza perdita di informazione[1].

L'algoritmo base del JPEG di tipo "lossy" viene detto "baseline"; inoltre sono state definite delle estensioni opzionali del metodo "lossy" per la compressione di tipo gerarchico e progressivo.

Estensioni dei file jpegModifica

L'estensione più comune per i file in questo formato è .jpg, ma sono anche usate .jpeg, .jfif, .JPG, .JPE.

All'interno i file contenenti immagini compresse con JPG possono essere diversi, anche se presentano la medesima estensione. Un file ".jpg" può infatti essere strutturato sia come JFIF/jpeg (JPEG File Interchange Format, il formato standardizzato creato da Independent JPEG Group che specifica come produrre un file appropriato per la memorizzazione su computer di uno stream JPEG), sia come Exif/jpeg (Exchangeable image file format, un formato NON standardizzato ma molto diffuso creato dalle industrie produttrici di fotocamere digitali).

Inoltre, ci sono altri formati di file basati su JPEG, come ad esempio JPEG Network Graphics (JNG), mentre altri ancora possono talvolta contenere stream jpeg (TIFF).

Conversione files immagine da raster a JPEGModifica

Essenzialmente il JPEG opera in 4 passi fondamentali per trasformare un'immagine raster in una JPEG e viceversa.

Tali passi sono:

L'immagine, vista come matrice di dimensioni NxN generiche, viene suddivisa in blocchetti di 8x8 pixel (se i blocchi di dati fossero di dimensioni più grandi, l'elaborazione risulterebbe troppo pesante e lenta; se più piccoli, non conterrebbero sufficiente informazione). Per ogni blocchetto si hanno le seguenti elaborazioni in sequenza:

Il fattore di compressione che si può raggiungere è determinato essenzialmente da un parametro di scalature per le matrici di quantizzazione. Tanto più piccolo è questo parametro, tanto peggiore è la qualità. Si può ottenere un fattore di compressione 15:1 senza alterare visibilmente la qualità dell'immagine.

Esempio di immagine compressa con l'algoritmo standard a diverse qualità:

 
JPEG qualità 10% - 3,2 KB
 
JPEG qualità 50% - 6,7 KB
 
JPEG qualità 90% - 30,2 KB
 
JPEG qualità 100% - 87,7 KB
 
Immagine compressa in jpeg, in cui è possibile vedere la graduale variazione di qualità grafica con l'aumento della compressione (da sinistra a destra)

Come si può notare, il miglior rapporto qualità/dimensione si ha con valore intorno al 90%. È inoltre immediatamente osservabile come, all'aumentare del livello di compressione, compaiano artefatti sempre più evidenti dal punto di vista visivo. Tra questi, il più tipico per il formato JPEG (come per tutti i formati che si basano sulla DCT) è la quadrettatura, o "blocking"; oltre ad esso si verificano fenomeni di "ringing" (fenomeno di Gibbs) e "blurring", o "blur" (sfocatura).

UtilizzoModifica

JPEG è il formato più diffuso per la memorizzazione di fotografie. È inoltre molto comune su World Wide Web.

Non è invece adatto per disegni geometrici, immagini al tratto e a colori uniformi, testo o icone, impieghi per i quali sono di impiego più comune i formati Portable Network Graphics (PNG) e Graphics Interchange Format (GIF).

Altri formati di compressione "lossy"Modifica

Nuovi metodi lossy, in particolare quelli basati sulle DWT (Discrete Wavelet Transform), garantiscono migliori risultati in alcuni casi.

Il comitato JPEG ha creato un nuovo standard basato su wavelet, JPEG 2000, con la prospettiva di sostituire nel tempo lo standard JPEG.

NoteModifica

Voci correlateModifica

Altri progettiModifica

Collegamenti esterniModifica

Controllo di autoritàGND (DE4379612-6