Schrumpfkur für Digitalfotos

So komprimiert JPEG

So komprimiert JPEG

Der JPEG-Standard beinhaltet eine Reihe von Verfahren, die - nacheinander auf ein Bild angewandt - dessen Datenmenge reduzieren.

Als erstes wird das Originalbild in den YCbCr-Farbraum umgerechnet. Anders als der üblicherweise verwendete RGB-Farbraum sind die Farbinformationen hier nicht nur nach Ton, sondern auch nach Grundhelligkeit getrennt.

Auf dieser Basis wird im nächsten Schritt die Zahl der Farben im Bild reduziert. Dabei macht sich das JPEG-Verfahren zu nutze, dass das menschliche Auge vor allem Helligkeitsunterschiede und weniger punktuelle Farbunterschiede bemerkt.

Anschließend folgt der Hauptteil der Datenreduktion durch die so genannte diskrete Kosinustransformation (DCT). Dabei handelt es sich um ein mathematisches Verfahren, das vor allem feine und daher für das Auge kaum oder gar nicht wahrnehmbare feine Bildstrukturen entfernt.

Sowohl bei der Reduktion des Farbspektrums wie auch bei der DCT handelt es sich um verlustbehaftete Verfahren. Das bedeutet, dass sich aus den komprimierten Daten nicht mehr das Originalbild wiederherstellen lässt, sondern nur noch eines das "so ähnlich" aussieht. Wie stark die Abweichungen sind hängt von der Stärke der Komprimierung ab.

ZipX schlägt Huffman

Die abschließende Entropiekodierung hingegen arbeitet verlustfrei. Die hier zum Einsatz kommende Huffman-Kodierung sucht sich besonders häufig in den Bilddaten vorkommende Zeichen und ersetzt diese durch speicherplatzsparende Alternativen.

Genau hier setzt WinZips JPEG-Komprimierung an, in dem sie die schon in den 1950er Jahren erdachte Huffman-Kodierung durch ein effizienteres Verfahren ersetzt. Beim Packen von JPEG-Dateien macht WinZip die Kodierung zunächst rückgängig und erhält so die Daten, die am Ende der DCT standen. Diese packt WinZip dann mit seinem eigenen verlustfreien Verfahren.

Beim Entpacken so archivierter JPEGs geht WinZip den entgegengesetzten Weg: Das hauseigene Format wird wieder in die Huffman-Kodierung umgesetzt.

Was WinZips JPEG-Komprimierung in der Praxis bedeutet steht auf Seite 3...

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