JPEG


JPEG o JPG ( / p del ɛ del ɡ / JAY PEG ) [2] es un formato utilizado comúnmente para la compresión con pérdida para imágenes digitales , particularmente para las imágenes producidas por la fotografía digital . El grado de compresión se puede ajustar, lo que permite una compensación seleccionable entre el tamaño de almacenamiento y la calidad de la imagen . JPEG generalmente logra una compresión de 10: 1 con poca pérdida perceptible en la calidad de la imagen. [3] Desde su introducción en 1992, JPEG ha sido el estándar de compresión de imágenes más utilizado en el mundo.[4] [5] [6] y el formato de imagen digital más utilizado, con varios miles de millones de imágenes JPEG producidas todos los días a partir de 2015. [7]

El término "JPEG" es un acrónimo del Joint Photographic Experts Group , que creó el estándar en 1992. El estándar JPEG utiliza una transformada de coseno discreta (DCT) de 8 × 8 , [1] una exploración en zig-zag de la transformada coeficientes , predicción DPCM de valores medios de bloque, cuantificación escalar y codificación de entropía . [8] La codificación de entropía generalmente usa códigos de longitud variable al estilo de Huffman y una codificación aritmética menos utilizada.La opción también está disponible en el estándar. El estándar JPEG fue en gran parte responsable de la proliferación de imágenes y fotografías digitales en Internet y, más tarde, en las redes sociales . [9]

La compresión JPEG se utiliza en varios formatos de archivo de imagen . JPEG / Exif es el formato de imagen más común utilizado por cámaras digitales y otros dispositivos de captura de imágenes fotográficas; junto con JPEG / JFIF , es el formato más común para almacenar y transmitir imágenes fotográficas en la World Wide Web . [10] Estas variaciones de formato a menudo no se distinguen y simplemente se denominan JPEG.

El tipo de medio MIME para JPEG es imagen / jpeg , excepto en versiones anteriores de Internet Explorer , que proporciona un tipo MIME de imagen / pjpeg al cargar imágenes JPEG. [11] Los archivos JPEG suelen tener una extensión de nombre de archivo.jpg o .jpeg. JPEG / JFIF admite un tamaño de imagen máximo de 65 535 × 65 535 píxeles, [12] por lo tanto, hasta 4 gigapíxeles. En 2000, el grupo JPEG introdujo un formato destinado a ser un sucesor, JPEG 2000 , pero no pudo reemplazar el JPEG original como estándar de imagen dominante. [13]

La especificación JPEG original publicada en 1992 implementa procesos de varios artículos de investigación y patentes anteriores citados por el CCITT (ahora UIT-T , a través de la Comisión de Estudio 16 del UIT-T ) y el Grupo Conjunto de Expertos Fotográficos. [1] La base principal del algoritmo de compresión con pérdida de JPEG es la transformada de coseno discreta (DCT), [1] [14] que fue propuesta por primera vez por Nasir Ahmed como una técnica de compresión de imágenes en 1972. [8] [14] Ahmed desarrolló una algoritmo DCT práctico con T. Natarajan de Kansas State University y KR Raode la Universidad de Texas en Arlington en 1973. [8] Su artículo fundamental de 1974 [15] se cita en la especificación JPEG, junto con varios artículos de investigación posteriores que hicieron más trabajos sobre DCT, incluido un artículo de 1977 de Wen-Hsiung Chen, CH Smith y SC Fralick que describieron un algoritmo DCT rápido, [1] [16] así como un artículo de 1978 de NJ Narasinha y SC Fralick, y un artículo de 1984 de BG Lee. [1] La especificación también cita un artículo de 1984 de Wen-Hsiung Chen y WK Pratt como una influencia en su algoritmo de cuantificación , [1] [17] y el artículo de 1952 de David A. Huffman para su codificación Huffmanalgoritmo. [1]

La especificación JPEG cita patentes de varias empresas. Las siguientes patentes proporcionaron la base para su algoritmo de codificación aritmética . [1]


Reproducir medios
Compresión JPEG continuamente variada (entre Q = 100 y Q = 1) para una tomografía computarizada abdominal
La subimagen de 8 × 8 mostrada en escala de grises de 8 bits
El DCT transforma un bloque de valores de entrada de 8 × 8 en una combinación lineal de estos 64 patrones. Los patrones se denominan funciones de base DCT bidimensionales y los valores de salida se denominan coeficientes de transformación . El índice horizontal es y el índice vertical es .
Izquierda: una imagen final se construye a partir de una serie de funciones básicas. Derecha: cada una de las funciones base DCT que componen la imagen, y el correspondiente coeficiente de ponderación. Medio: la función base, después de la multiplicación por el coeficiente: este componente se agrega a la imagen final. Para mayor claridad, el macrobloque de 8 × 8 en este ejemplo se amplía 10x mediante interpolación bilineal.
Orden en zig-zag de componentes de imagen JPEG
Procesos de codificación y decodificación secuenciales de base de datos JPEG
Esta imagen muestra los píxeles que son diferentes entre una imagen no comprimida y la misma imagen JPEG comprimida con un ajuste de calidad de 50. Más oscuro significa una diferencia mayor. Tenga en cuenta especialmente los cambios que ocurren cerca de los bordes afilados y que tienen una forma similar a un bloque.
La imagen original
Los cuadrados comprimidos de 8 × 8 son visibles en la imagen ampliada, junto con otros artefactos visuales de la compresión con pérdida .
Se notan ligeras diferencias entre la imagen original (arriba) y la descomprimida (abajo), que se ve más fácilmente en la esquina inferior izquierda.
Reproducir medios
Compresión repetida de una imagen (opciones de calidad aleatorias)
Impacto visual de una compresión jpeg en Photoshop en una imagen de 4480x4480 píxeles
Un ejemplo de un archivo .JPS estereoscópico