JPEG (ou JPG) é um método comum usado para comprimir imagens fotográficas. O grau de redução pode ser ajustado, o que permite a você escolher o tamanho de armazenamento e seu compromisso com a qualidade da imagem. Geralmente se obtém uma compressão com pouco perceptível perda na qualidade da imagem.
Além de ser um método de compressão, é frequentemente considerado como um formato de arquivo. JPEG/Exif é o formato de imagem mais comum usado por câmeras digitais e outros dispositivos de captura de imagem, juntamente de JPEG / JFIF, que também é um outro formato para o armazenamento e transmissão de imagens na World Wide Web. JPEG / JFIF é o formato usado para armazenar fotos e transmiti-las através da Internet. Geralmente desconsideram-se os formatos e dizemos simplesmente JPEG.
Funcionamento
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| Foto de uma flor gradualmente comprimida pelo formato JPEG. |
O algoritmo de compactação JPEG funciona melhor em fotografias e pinturas de cenas realistas com variações suaves de tom e cor. Para uso na web, onde a largura de banda utilizada por uma imagem é importante, JPEG é muito popular. JPEG / Exif também é o formato mais comum gravado por câmeras digitais.
Por outro lado, JPEG não é tão adequado para desenhos e gráficos textuais ou icônicos, onde o forte contraste entre os pixels adjacentes causa alterações perceptíveis na imagem, fazendo com que esta perca qualidade gráfica. Tais tipos de imagem são melhor guardados em um formato gráfico lossless ("sem perda"), como TIFF, PNG ou uma imagem do tipo RAW.
JPEG também não é adequado a arquivos que vão sofrer múltiplas edições, à medida que alguma qualidade de imagem geralmente se perde cada vez que a imagem é descompactada e recompactada — especialmente se a imagem é cortada ou redimensionada, ou se os parâmetros codificação são alterados. Para evitar isto, uma imagem que está a ser alterada ou que poderá ser alterada no futuro pode ser salva em um formato sem perdas como o PNG, e uma cópia exportada como JPEG para distribuição.
Como JPEG é um método com perdas na compressão, que removem informações de imagem, não deve ser usado em astronomia ou imagiologia médica ou para outros fins onde a exata reprodução dos dados seja necessária. Formatos sem perda ("loseless") como PNG devem ser utilizados no lugar.
Tipos de JPEG
Essa metodologia foi implementada com dois modos básicos: o método de compressão com perdas, que utiliza um algoritmo baseado na DCT e o método de compressão sem perdas, que se baseia em métodos preditivos. Existem no total 44 variações do método de compressão JPEG, sendo que algumas destas são utilizadas em aplicações especificas tais como aplicações médicas, imagens astronômicas entre outras. Devido a esta quantidade de variações dificilmente será encontrado um software que processe todas. Podemos dividir todas estas variações do método de compressão JPEG em quatro grandes grupos, como segue:
• Baseline / Sequencial Encoding: os componentes da imagem são compactados de forma seqüencial da esquerda para a direita e de cima para baixo.
• Progressive Encoding: a imagem é compactada em um processo de múltiplas linhas de varredura. Esta forma é geralmente utilizada em arquivos que são transmitidos pela Internet, pois possibilita a visualização da imagem inteira, em menor resolução, enquanto o restante da imagem esta sendo enviada.
• Lossless: neste método não ocorre perda na qualidade da imagem. Existem duas variações: o original, que foi normalizado em 1992, e o novo método JPEG-LS, que deverá deixar obsoleto o formato JPEG “lossless” original.
• Hierarchical Encoding: outro formato utilizado na Internet. Neste formato a imagem é comprimida em múltiplas resoluções (vários tamanhos), sendo que a de menor resolução (menor tamanho) é codificada e transmitida primeiro e na seqüência são compactadas e transmitidas as de melhores resoluções (as de maiores tamanhos) (CONCOLATO,2000) em ordem crescente de tamanho, e por fim é enviada a imagem completa em seu tamanho original. Os elementos de imagem das resoluções já recebidas são utilizados na próxima resolução, diminuindo desta forma o tamanho do arquivo.
Com exceção do tipo “lossless”, todas as variantes apresentam perda de qualidade da imagem, sendo que esta perda é função da taxa de compressão .
Um grupo de especialistas, denominados “Independente JPEG Group”, desenvolveu um parâmetro denominado “Índice de Qualidade (IQ)”, que varia de “1” (pior qualidade e maior taxa de compressão) a “100”. Estes índices influenciam as tabelas de quantização, que serão vistas a seguir. Com a alteração destas tabelas de quantização, varia-se a taxa de compressão e a qualidade da imagem (MIANO, 1999).
Normalmente com uma taxa de compressão 20:1 já é possível perceber pequenas perdas de qualidade da imagem. Uma taxa de compressão de 100:1 produz uma imagem de baixa qualidade.
