Сжатие JPEG

Шестнадцатеричные коды

Цвет в форме шестнадцатеричного кода записывается в следующем виде: это три пары шестнадцатеричных цифр, перед которыми ставится символ #. Каждая пара цифр может принимать значения в интервале от 00 до FF (или от 0 до 255 в десятичной записи). Первая пара обозначает яркость красного (R — red), вторая и третья - яркости зеленого (G — green) и синего (B — blue) в этом цвете. Всего такая форма записи позволяет задать более 16 миллионов разных цветов (режим True Color). Примеры цветов в шестнадцатеричном формате:

· #FFFFFF — белый

· #000000 — черный

· #FF0000 — красный

· #00FF00 — зеленый

· #0000FF — синий

Такой способ записи цвета используется в языке HTML, но может быть использован для указания цвета и редактору Gimp.

JPEG (произносится «джейпег», англ. Joint Photographic Experts Group, по названию организации-разработчика) — один из популярных графических форматов, применяемый для хранения фотоизображений и подобных им изображений. Файлы, содержащие данные JPEG, обычно имеют расширения .jpeg, .jfif, .jpg, .JPG, или .JPE. Однако из них .jpg самое популярное расширение на всех платформах. MIME-типом является image/jpeg

Алгоритм JPEG позволяет сжимать изображение как с потерями, так и без потерь (режим сжатия lossless JPEG).

При сжатии изображение преобразуется из цветового пространства RGB в YCbCr (YUV).

После преобразования RGB->YCbCr для каналов изображения Cb и Cr, отвечающих за цвет, может выполняться "прореживание" (subsampling), которое заключается в том, что каждому блоку из 4 пикселов (2х2) яркостного канала Y ставятся в соответствие усреднённые значения Cb и Cr (схема прореживания "4:2:0"). При этом для каждого блока 2х2 вместо 12 значений (4 Y, 4 Cb и 4 Cr) используется всего 6 (4 Y и по одному усреднённому Cb и Cr).

Далее яркостный компонент Y и отвечающие за цвет компоненты Cb и Cr разбиваются на блоки 8х8 пикселов. Каждый такой блок подвергается дискретному косинусному преобразованию (ДКП).

При сохранении изображения в JPEG-файле указывается параметр качества, задаваемый в некоторых условных единицах, например, от 1 до 100 или от 1 до 10. Большее число обычно соответствует лучшему качеству (и большему размеру сжатого файла). Однако даже при использовании наивысшего качества (соответствующего матрице квантования, состоящей из одних только единиц) восстановленное изображение не будет в точности совпадать с исходным, что связано как с конечной точностью выполнения ДКП, так и с необходимостью округления значений Y, Cb, Cr и коэффициентов ДКП до ближайшего целого. Режим сжатия Lossless JPEG, не использующий ДКП, обеспечивает точное совпадение восстановленного и исходного изображений, однако его малая эффективность (коэффициент сжатия редко превышает 2) и отсутствие поддержки со стороны разработчиков программного обеспечения не способствовали популярности Lossless JPEG.