Speicherung von JPGs in verschiedenen Qualitätsstufen

[monaba]

Das ist jetzt vielleicht eine blöde Frage aber ich stell sie trotzdem:

Welche Bildinformationen werden eigentlich gekappt, wenn ich ein JPG in einer niedrigen Qualitätsstufe speichere?
Die Farbtiefe?
Die Anzahl der Pixel bleibt ja gleich, wo wird also eingespart, um die Dateigröße zu reduzieren?

Ich sag schon mal Danke!

[yaggi]

ich sag nur "Artefakte"

Sorry, ich meinte natürlich Blockartefakte

hier siehst du wie's funktioniert

[FotoOtto]

Mann, ist das schon wieder her...

Wenn Du den ganzen Wikipedia Artikel nicht lesen willst:

Jpeg baisert auf der Grundannahme, dass das Auge harte Kontraste (also zum Beispiel eine Kante) selbst verstaerkt wahrnimmt und weiche Kontraste (zum Beispiel den langsamen Uebergang von Blautoenen im Himmel) eher nicht. Farbkontraste werden auch anders wahrgenomnmen als Helligkeitskontraste.

Vereinfacht kann man dazu sagen, dass "Detail" fuer die Wahrnehmung wichtiger ist als "Flaeche" - und genau da schmeisst JPEG dann weg - in der Flaeche. Je nach Kompressionsstufe gehen auch noch Detailinformationen verloren. Das Ganze funktioniert nicht linear (also nur nach Frequenz) sondern es gibt verschiedene Saetze an von Vorlagen, anhand derer entschieden wird, was das Auge eher wahrnimmt und was nicht (Farbkontraste, Helligkeitskontraste) und danach wird das Bild dann vereinfacht (das ist die Antwort, die Du suchst und man kann sie nicht generell beantworten).

Die Vorlagen sind aufgrund von visuell-psychologischen Tests erstellt worden und werden ueber Schwellwerte skaliert (damit bestimmt man die Kompressionsstufe)

Nach der Vereinfachungs-Stufe in der tatsaechlich Informationen entfernt werden, kommt dann noch eine verlustfreie Kompression. Dabei werden auch verschiedene Tricks angewandt, um das Ganze moeglichst kompakt zu bekommen.

Das ist zwar geraten, aber vermutlich kommt bei der Kompression der NEFs auch ein aehnliches verlustfreies Verfahren zur Anwendung (Differenzkodierung und Entropiekompression - die funktionieren einfach sehr gut)

Nach einer aehnlichen Methode ist auch das MP3-Kompressionsverfahren entwickelt worden naemlich aufgrund von Studien, was der Mensch in einem bestimmten Kontext wahrnimmt und was nicht; das Irrelevante wird dann versucht, automatisch zu entfernen.

Gruss, Otto

[alexis_sorbas]

Das ist jetzt vielleicht eine blöde Frage aber ich stell sie trotzdem:

Welche Bildinformationen werden eigentlich gekappt, wenn ich ein JPG in einer niedrigen Qualitätsstufe speichere?
Die Farbtiefe?
Die Anzahl der Pixel bleibt ja gleich, wo wird also eingespart, um die Dateigröße zu reduzieren?

Ich sag schon mal Danke!

moin Mona,

Ich fasse es mal sehr kurz:

Tatsächlich werden zuerst Farbinformationen "verworfen"...
und wie schon angemerkt, letztlich auch Detailinformationen.
Ich habe für meine Studies mal ein ganzes Elaborat geschrieben...

JPEG (von 1987...) arbeitet im Prinzip folgendermassen:

1. RGB nach YUV Umrechnung (Voraussetzung für 2)
2. Farbunterabtastung (Chromasubsampling)
3. Farb- und Detailreduktion mit der DCT (Diskrete Cosinus Transformation)
4. Statistische Bewertung und angepasste Quantisierung mit Differenzbildung (Adaptive Differential Pulse Code Modulation)
5. Kompression mit Lauflängenverfahren (RLE)

Die Schritte 2 und 3 sind verlustbehaftet und die entstandenen
Verluste hängen vom "Qualitätsfaktor" in Schritt 3 ab.
Dieser Verlust ist irreversibel und tritt mit steigendem Verlust bei jeder JPEG Komression erneut auf.
Weshalb man ein JPEG Bild ja auch nur ein Einziges mal als JPEG sichern sollte...
4. Ist eine (eigentlich verlustlose) Datenkompressionsmethode auf "statistischer" Basis,
ähnlich der Huffman-Codierung (soweit ich mich erinnere... )
Und 5 reduziert wiederum verlustfrei nach der "Lauflängenmethode".
Dabei werden Bitwiederholungen als "Abkürzung" gespeichert.

Insgesamt kann man festhalten, das JPEG "etwas in die Jahre gekommen ist"...
Das geht besser und effektiver, vor allem mit weniger Verlusten... (Wavelet... in JPEG 2000 z.B.,
oder fraktale Kompression...)

Aber letztlich steht das auch alles in Wikipedia, wenn auch etwas komplizierter.

[Elwood]

Super Zusammenfassung, Dirk!

@MODs: Ab ins NP-Wissen damit!


- Juergen -

[monaba]

Vielen Dank!