Ảnh JPEG

JPEG (viết tắt của Nhóm Chuyên gia Hình ảnh liên kết) là một trong những phương pháp nén ảnh hiệu quả, có thể nén ảnh tới vài chục lần. Tuy nhiên, chất lượng ảnh sau khi giải nén sẽ khác so với ảnh ban đầu. Chất lượng ảnh bị giảm đi theo tỷ lệ nén. Tuy nhiên, sự mất mát thông tin này có thể chấp nhận được và được xác định dựa trên nghiên cứu về hệ thống nhận thức màu sắc của con người.

Phần mở rộng của các file JPEG thường là.jpeg,.jfif,.jpg,.JPG, hoặc.JPE; dạng.jpg là phổ biến nhất. Hiện nay, nén ảnh JPEG được sử dụng rộng rãi trong điện thoại di động và các thiết bị lưu trữ với dung lượng nhỏ.

Mức độ nhạy cảm của con người đối với hình ảnh

Trong không gian màu YUV, mắt người nhạy cảm với thành phần Y và ít nhạy cảm với hai thành phần U và V. Phương pháp nén JPEG tận dụng điều này để loại bỏ thông tin không cần thiết của ảnh. Quá trình nén tập trung giảm thiểu thành phần Y hơn là U, V, vì sự thay đổi của U và V ít được nhận biết hơn Y.

Mã hóa

Quá trình chính bao gồm việc chia nhỏ ảnh thành nhiều vùng nhỏ (thường là 8x8 pixel), sau đó sử dụng biến đổi cosine rời rạc để biến đổi các vùng này thành ma trận 64 hệ số thể hiện 'trạng thái' của các pixel. Hệ số đầu tiên thể hiện nhiều nhất, và giảm nhanh với các hệ số tiếp theo. Dù có mất mát thông tin trong quá trình này do không có biến đổi ngược chính xác, nhưng lượng thông tin này chưa đáng kể so với các giai đoạn sau. Sau khi áp dụng biến đổi, ma trận thu được giảm sự khác biệt giữa các hệ số. Đây là giai đoạn mất nhiều thông tin vì các thay đổi nhỏ của hệ số bị loại bỏ. Quá trình tương tự áp dụng cho thành phần U và V của ảnh với mức độ cao hơn so với Y (mất nhiều thông tin hơn). Sau đó, áp dụng phương pháp mã hóa của Gernot Hoffman: phân tích dãy số và mã hóa các phần tử lặp lại bằng ký hiệu ngắn (marker). Khi giải nén, chỉ cần thực hiện các bước trên theo quá trình ngược lại cùng với biến đổi ngược.

Hiện có nhiều thư viện mã nguồn mở có khả năng nén và giải nén file JPEG như IJG [1] và Libjpeg.

Định dạng ảnh JPEG

Một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát minh ra định dạng này để hiển thị hình ảnh đầy đủ màu sắc hơn (full-colour) cho các định dạng di động với kích thước file nhỏ hơn. Giống như GIF, JPEG được sử dụng rộng rãi trên web. Lợi ích chính của chúng là có thể hiển thị hình ảnh với chính xác màu sắc (true-colour) lên đến 16 triệu màu, phù hợp cho hình ảnh chụp và minh hoạ có số lượng màu lớn.

Nhược điểm lớn nhất là chất lượng hình ảnh bị giảm (lossy), gây mờ đi một số đường biên và làm mất đi sự rõ nét của các vùng. Tương tự như định dạng mp3, JPEG không thể phục hồi hoàn toàn như ảnh gốc dù tăng dung lượng lưu trữ.

Hình ảnh JPEG không thể làm trong suốt hoặc chứa động.

• Định dạng tập tin hình ảnh

Liên kết ngoài

• Trang chủ chính thức của nhóm JPEG