Строго говоря JPEG’ом называется не формат, а алгоритм сжатия, основанный
не на поиске одинаковых элементов, как в RLE и LZW,
а на разнице между пикселами. Кодирование данных происходит в несколько
этапов. Сначала графические данные конвертируются в цветовое пространство
типа LAB, затем отбрасывается половина или три четверти
информации о цвете (в зависимости от реализации алгоритма). Далее анализируются
блоки 8х8 пикселов. Для каждого блока формируется набор чисел. Первые
несколько чисел представляют цвет блока в целом, в то время, как последующие
числа отражают тонкие делали. Спектр деталей базируется на зрительном
восприятии человека, поэтому крупные детали более заметны.
На следующем этапе, в зависимости от выбранного вами уровня качества,
отбрасывается определенная часть чисел, представляющих тонкие детали.
На последнем этапе используется кодирование методом
Хафмана для более эффективного сжатия конечных данных. Восстановление
данных происходит в обратном порядке.
Таким образом, чем выше уровень компрессии, тем больше данных отбрасывается,
тем ниже качество. Используя JPEG можно получить файл в 1-500 раз меньше,
чем ВМР! Формат аппаратно независим, полностью поддерживается на РС
и Macintosh, однако он относительно нов и не понимается старыми программами
(до 1995 года). JPEG не поддерживает индексированные
палитры цветов. Первоначально в спецификациях формата не было и
CMYK, Adobe добавила поддержку цветоделения, однако CMYK JPEG во многих
программах делает проблемы. Лучшим решением является использование JPEG-сжатия
в Photoshop EPS-файлах, которое описывается ниже.
Существуют подформаты JPEG. Baseline Optimized - файлы несколько лучше
сжимаются, но не читаются некоторыми программами. JPEG Baseline Optimized
разработан специально для Интернета, все основные браузеры его поддерживают.
Progressive JPEG так же разработан специально для Сети, его файлы меньше
стандартных, но чуть больше Baseline Optimized. Главная особенность
Progressive JPEG в поддержке аналога черезстрочного
вывода.
Из сказанного можно сделать следующие выводы. JPEG’ом лучше сжимаются
растровые картинки фотографического качества, чем логотипы или схемы
- в них больше полутоновых переходов, среди однотонных заливок же появляются
нежелательные помехи. Лучше сжимаются и с меньшими потерями большие
изображения для web или с высокой печатной резолюцией (200-300 и боее
dpi), чем с низкой (72-150 dpi), т.к. в каждом квадрате 8х8 пикселов
переходы получаются более мягкие, за счет того, что их (квадратов) в
таких файлах больше. Нежелательно сохранять с JPEG-сжатием любые изображения,
где важны все нюансы цветопередачи (репродукции), так как во время сжатия
происходит отбрасывание цветовой информации. В JPEG’е следует сохранять
только конечный вариант работы, потому что каждое пересохранение приводит
ко все новым потерям (отбрасыванию) данных и превращении исходного изображения
с кашу.
Цветовое пространство LAB представляет цвет
в трех каналах: один канал выделен для значений яркости (L - Lightnes)
и два других - для цветовой информации (А и В). Цветовые каналы соответствуют
шкале, а не какому-нибудь одному цвету. Канал А представляет непрерывный
спектр от зеленого к красному, в то время как канал В - от синего
к желтому. Средние значения для А и В соответствуют реальным оттенкам
серого.
Существует похожая цветовая модель YCC, используемая в форматах Kodak
Photo CD и FlashPix, здесь не описываемых.
Метод сжатия Хаффмана (Huffman) разработан
в 1952 году и используется как составная часть в ряде других схем
сжатия, таких как LZW, Дефляция, JPEG.
В методе Хаффмана берется набор символов, который анализируется, чтобы
определить частоту каждого символа. Затем для наиболее часто встречающихся
символов используется представление в виде минимально возможного количества
битов. Например, буква "е" чаще всего встречается в английских
текстах. Используя кодировку Хаффмана вы можете представить "е"
всего лишь двумя битами (1 и 0), вместо восьми битов, необходимых
для представления буквы "е" в кодировке ASCII.