JPEG 2000: Nový webový standard

Formát JPEG je v internetovém světě považován za standard všude, kde jde o efektivní ukládání a přenos obrazových...


Formát JPEG je v internetovém světě považován za standard všude, kde jde o
efektivní ukládání a přenos obrazových souborů s vysokým rozlišením. V podobě
specifikace JPEG 2000 se webovým návrhářům a profesionálním tiskařům dostává do
rukou nová verze standardu, která je však zatím pevně definována pouze ve své
první části.
Již současný souborový formát sdružení Joint Photographic Experts Group (JPEG)
si získal popularitu jako důležitý typ dokumentu s grafickým obsahem. Díky své
mimořádně efektivní, i když ne zcela bezeztrátové datové kompresi snížil
typický soubor ve formátu JPEG své požadavky na množství paměti 20krát, přičemž
kvalita obrazu zůstává pro lidské oko prakticky zachována. Újmu na kvalitě
obrazu lze pozorovat teprve při vyšších komprimačních faktorech.
Nový standard JPEG 2000 nabízí ztrátou informací zatíženou komprimaci dat, díky
které lze velikost obrázku oproti starému formátu JPEG stlačit o přibližně 20
procent, aniž dojde ke zhoršení jeho kvality. Při vysokých kompresních poměrech
se újma na kvalitě obrázku neprojeví v podobě nápadně zubatých obrysů, které
jsou charakteristickým rysem starého formátu JPEG, nýbrž ve formě plynule
přecházejících neostrostí. Takto modifikovaný obraz nebije tolik do očí. V
neposlední řadě v nové verzi formátu JPEG tolik netrpí komprimací ani textové
prvky. Metoda JPEG 2000 rozmazává (či zahlazuje) jemné povrchové struktury
silněji než starý standard. K tomu je nutno přičíst velmi efektivní kompresi,
která výrazně předčí i prakticky dokonalé komprimační algoritmy, k nimž patří
Lempel, Ziv, Welch (LZW) formátu Tagged Image File Format (TIFF).

Dokonalejší komprimace
Uveďme si jeden početní příklad: Obrázek, který má být vytištěn v rozměrech 10
x 15 centimetrů, je při rozlišení 300 dpi složen z 1 773 x 1 182 obrazových
bodů. Podobné hodnoty jsou typické také pro celou řadu digitálních fotoaparátů.
V barevném schématu RGB (red, green, blue, tj. červená, zelená, modrá) při
hloubce barev 24 bitů vznikne soubor o velikosti zhruba 6,29 MB. S použitím
komprimačního algoritmu Tiff-LZW lze tuto velikost obvykle redukovat o 25
procent, tedy na zhruba 4,72 MB. Technologie JPEG 2000 však ve svém
bezeztrátovém režimu zvládne ještě lepší výsledek, konkrétně redukci o 50
procent na přibližně 3,14 MB. Takového výsledku se nepodaří dosáhnout ani
speciálním komprimačním programům, jako např. WinZip. Formát JPEG 2000 ovšem
přináší celou řadu dalších výhod. Díky možnosti volby různých stupňů rozlišení
pro jeden a tentýž obrázek lze vytvářet a přenášet potřebnou verzi grafiky v
závislosti na tom, pro jaký typ zobrazovacího zařízení je určena jde-li o velký
či malý monitor, displej PDA apod. Jestliže koncový uživatel požaduje přesnější
zobrazení, nemusí sítí znovu putovat úplně nový obrázek, a místo toho jsou
stávající data pouze obohacena o další detaily. To vše se zřetelem na kapacitní
požadavky.

Rozlišení podle potřeby
Uvedený přístup k různým variantám obrázku o různé kvalitě nabízí řadu nových
možností, a to zejména v oblasti návrhu webových stránek. Díky tomu mohou např.
internetoví obchodníci publikovat pouze jediné vyobrazení nabízeného produktu.
Na stránkách nabízejících celkový přehled se obrázek automaticky zobrazí v
menší variantě, než je tomu při samostatném představování jednotlivých
produktů. Dalším příkladem využití této možnosti je situace, kdy v rámci
intranetu mohou být obrázky přenášeny a zobrazovány ve svém nejvyšším
rozlišení, zatímco v případě přístupu zvenčí přes telefonní linku jsou posílány
menší, v detailech o něco chudší varianty. Grafici mají možnost šetřit časem
při zobrazování náhledů před tiskem, neboť do nich mohou natahovat pouze
miniatury jinak řádově 100MB obrázků. Následně provedou korektury a výsledky
přepočítají na "ostrá" detailní data.
Soubory ve formátu JPEG 2000 se během on-line přenosu nedostávají na cílový
monitor řádek po řádku. Místo toho se na obrazovce objeví jako úplný, zpočátku
neostrý obraz v celé své pravoúhlé velikosti. Tento druh zobrazení je ostatně
možný také u dosavadního formátu JPEG. Pozorovatel tak může začít obsah obrázku
odhadovat již v okamžiku, kdy byla na obrazovku počítače přenesena pouhá
desetina jeho celkové velikosti. Díky vestavěné korekci chyb je v definitivní
podobě zobrazen obrázek ve formátu JPEG 2000 bez vad. Jde o vlastnost, která
zajímá především zúčastněné výrobce a operátory mobilních zařízení a sítí. V
neposlední řadě jsou v souboru ve formátu JPEG 2000 ukryty také textové údaje,
jako je copyright, informace k obrázku nebo také technické údaje o použitém
digitálním fotoaparátu. V počáteční fázi vývoje formátu však nejsou podporovány
vložené odkazy k obrázku definované organizací International Press
Telecommunications Council (IPTC).
Formát JPEG 2000 vstupuje na scénu s podporou tradičního barevného schématu RGB
s 24bitovou hloubkou barev. To pro internet, digitální fotoaparáty a kamery a
řadu dalších poloprofesionálních aplikací stačí. Později se počítá s podporou
až 256 barevných kanálů, takže například společně s daty ve schématu RGB budou
uložena i data pro tiskové barvy schématu CMYK (cyan, magenta, yellow, black) a
alfa kanály s výběrovými informacemi. Poté si formát JPEG 2000 dokáže poradit i
s informačními profily, které definuje sdružení International Color Consortium
(ICC) a které slouží ke sladění barev mezi různými monitory, tiskárnami a
osvitovými zařízeními. Další verze formátu JPEG 2000 bude umět pracovat také s
filmovými záběry.

Četná rozšíření na obzoru
Formát JPEG 2000 nepodporuje obrázky, které jsou poskládány jako volná
fotomontáž různých objektů na pozadí. Fotografické koláže tohoto typu je i
nadále možné provádět pouze s využitím speciálních formátů aplikací typu
Photoshop, Photopaint či Photoimpact. Chybí také možnost tvorby transparentních
obrázků: Libovolně vyříznuté tvary, například podpisy, loga či nabízené zboží,
zůstávají i nadále doménou formátu GIF (Graphics Interchange Format). Jak je
však notoricky známo, tento datový formát vzhledem k maximálnímu počtu 256
různých barev snižuje obrazovou kvalitu.
Podle plánu bude existovat několik různých variant formátu JPEG 2000, které lze
poznat podle přípon v názvu souborů. Dnes již schválená první část standardu
JPEG 2000 popisuje soubory bez informací o barevném profilu. Souborům tohoto
typu je přiřknuta přípona ".j2k". Přípona ".jp2" je vyhrazena pro obrázky s
podrobnými údaji o správném zobrazení různých barev, které obsahují navíc
pokyny pro barevný tisk. Informačně ještě bohatší a ještě složitější je formát
".jpx". Soubory s touto příponou lze s určitými omezeními otevírat i v
programech specializovaných na práci s verzí ".jp2". Další varianta je
zakončena příponou ".jm2" a je určena pro animace. Názvy končící na ".jpm"
signalizují kombinaci komprimačních technik použitých v rámci jednoho souboru,
kdy jsou například při archivaci dokumentů komprimovány obraz a text jinými
metodami. Soubory s příponou ".jpc" obsahují pouze grafický kód, tj. pouze
obrazová data bez jakéhokoliv dodatku.
V současnosti si s formátem JPEG 2000 dokáže poradit pouze software Photoimpact
7 pro Windows od společnosti Ulead. Výrobci digitálních fotoaparátů, kteří se
na tvorbě nového standardu rozhodující měrou spolupodíleli, však formát rychle
implementují. Lepší komprimace dokáže lépe využívat drahých paměťových karet
digitálních fotoaparátů a formát lze použít pro ukládání jak statických snímků,
tak i obrazových sekvencí. Výrobci zařízení však musejí k nabízeným
fotoaparátům přibalovat software, který dokáže ukládat snímky také v současných
formátech, jakým je například Tiff. Něco navíc pak nabízí německá softwarová
firma Lura. Např. její plug-in zobrazuje JPEG 2000 v dialogových oknech
"Otevřít" a "Uložit" běžných programů pro práci s grafikou jako nový datový
formát.

JPEG 2000 v kostce
Nový grafický formát JPEG 2000 šetří ve srovnání s dosavadním standardem JPEG
přinejmenším 20 procent paměťové kapacity a to při srovnatelné obrazové
kvalitě. Kromě toho je v rámci této technologie možné použít v jednom souboru
několik různých komprimačních faktorů, například pro hlavní motiv a pozadí.
Soubory ve formátu JPEG 2000 dokáží pojmout také textové informace a jejich
grafický obsah lze zobrazovat ve volitelných rozlišeních a detailních výřezech.
Na koncovém zařízení si lze prohlédnout i obrázek ukrytý v poškozeném souboru.
V současné verzi podporuje formát JPEG 2000 pouze klasické barevné schéma RGB,
nicméně v budoucnu má přibýt také barevné schéma CMYK používané profesionálními
grafiky. Bližší informace hledejte na www.jpeg.org/JPEG2000.htm.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.