Zobrazení zdroje stránky JPEG

{{Neověřeno}}{{upravit|vzhled a styl}}
{{Infobox - formát souboru
  | název = JPEG
  | ikona = 
  | logo = 
  | obrázek = 
  | popisek = 
  | přípona = <tt>.jpg</tt>, <tt>.jpeg</tt>, <tt>.jpe</tt><br /><tt>.jif</tt>, <tt>.jfif</tt>, <tt>.jfi</tt>
  | mime = <tt>image/jpeg</tt>
  | type code = <tt>JPEG</tt>
  | uti = public.jpeg
  | magic = <tt>ff d8</tt>
  | tvůrce = [[Joint Photographic Experts Group]]
  | první verze = 
  | poslední verze = 
  | datum poslední verze = 
  | typ = 
  | kontejner pro = 
  | obsažen uvnitř = 
  | rozšiřuje = 
  | rozšíření = 
  | standard = 
  | otevřený = ano
  | web = 
}}
[[Soubor:Phalaenopsis 5kB.jpg|náhled|Fotografie květiny komprimovaná se vzrůstajícím komprimačním poměrem zleva doprava.]]

'''JPEG''' ([[Angličtina#Výslovnost|anglická výslovnost]] [ˌdžeiˈpeg], užívají se též počeštěné výslovnosti ''jépeg'' nebo ''jpeg'') je standardní metoda [[ztrátová komprese|ztrátové komprese]] používané pro ukládání počítačových obrázků ve fotorealistické kvalitě. [[Formát souboru]], který tuto kompresi používá, se také běžně nazývá JPEG. Nejrozšířenější příponou tohoto formátu je <tt>.jpg</tt>, <tt>.jpeg</tt>, <tt>.jfif</tt>, <tt>.jpe</tt> eventuálně jsou tato jména psána velkými písmeny.<ref>{{Citace elektronického periodika
| titul = Vše, co potřebujete vědět o souborech JPEG {{!}} Adobe
| periodikum = www.adobe.com
| url = https://www.adobe.com/cz/creativecloud/file-types/image/raster/jpeg-file.html
| datum přístupu = 2024-09-21
}}</ref>

Skutečným názvem typu souboru je '''JFIF''' [ˌdžeiˈfif], což znamená '''J'''PEG '''F'''ile '''I'''nterchange '''F'''ormat. Zkratka ''JPEG'' znamená '''J'''oint '''P'''hotographic '''E'''xperts '''G'''roup, což je vlastně [[konsorcium]], které tuto kompresi navrhlo.<ref>{{Citace elektronického periodika
| titul = JPEG: 25 Jahre und kein bisschen alt
| periodikum = heise online
| url = https://www.heise.de/news/JPEG-25-Jahre-und-kein-bisschen-alt-3342519.html
| datum vydání = 2016-10-07
| jazyk = de
| datum přístupu = 2024-09-21
}}</ref>

Když se běžně hovoří o&nbsp;souboru JPEG, míní se tím většinou soubor JFIF, nebo soubor [[Exif]] JPEG. Existuje však více formátů souborů založených na kompresi JPEG, například [[JNG]].

JPEG/JFIF je nejčastější formát používaný pro přenášení a ukládání fotografií na [[World Wide Web]]u. Není však vhodný pro [[perokresba|perokresbu]], zobrazení textu nebo ikonky, protože kompresní metoda JPEG vytváří v&nbsp;takovém obrazu [[Kompresní artefakt|viditelné a rušivé artefakty]]. Pro takové účely se většinou používají soubory [[Portable Network Graphics|PNG]] a [[GIF]]. Protože má GIF pouze 8&nbsp;[[bit]]ů na [[pixel]], není vhodný pro barevné fotografie, PNG je možné použít pro ukládání fotografií, ale výsledná velikost souboru je nevhodná pro publikování na webu.

[[MIME]] typ pro JFIF je <tt>image/jpeg</tt> (definované v&nbsp;[[Request for Comments|RFC]] 1341).

== Ukázka postupu JPEG kodeku ==
[[Soubor:Dctjpeg.png|náhled|219px|DCT převede blok vstupních hodnot 8×8 na jejich [[lineární kombinace|lineární kombinaci]].]]
[[Soubor:JPEG ZigZag.svg|náhled|vpravo|Cikcak schéma postupného čtení hodnot z bloku pro optimální využití [[Run-length encoding|RLE]].]]
Většina ze široké škály voleb komprese JPEG standardu se téměř nepoužívá. Následuje krátký popis běžnějších metod kódování. Celý proces se skládá z&nbsp;několika kroků:
# Obrázek je převeden do [[barevný model|barevného modelu]] [[YCbCr]]. Jednotlivé složky (jasové a chrominační) jsou pak zpracovávány samostatně.
# Snížení přesnosti informací o&nbsp;barvě ([[podvzorkování barvonosných složek]]).
# Složky obrázku jsou následně rozděleny do bloků o&nbsp;velikosti 8×8 [[pixel]]ů. A&nbsp;pro každý blok se provede dvourozměrná [[diskrétní kosinová transformace]] (2D DCT). DCT je diskrétní transformace, která na rozdíl od [[Diskrétní Fourierova transformace#Diskr.C3.A9tn.C3.AD Fourierova transformace|DFT]] produkuje pouze '''reálné''' koeficienty. Díky separabilitě 2D DCT, lze vypočítat:<br /><math> 2D DCT = DCT\{DCT\{f(x,y)\}\}</math><br />Blok 8×8 se tak vyjádří jako složení signálů o&nbsp;různé frekvenci. Kde je stejnosměrná hodnota signálu zastoupena v&nbsp;levém horním rohu bloku matice.
# Nad bloky se provede [[Kvantování (signál)|kvantizace]]. Lidský zrak je citlivý k&nbsp;relativně malé změně v&nbsp;jasu nebo v&nbsp;barvě na poměrně velké ploše. V&nbsp;rozlišování konkrétní síly rychle se měnícího jasu (vysokofrekvenční změny) je však mnohem horší. To nám umožňuje informace o&nbsp;takovýchto změnách vynechat. Výsledek 2D DCT se vydělí [[Kvantizační matice|kvantizační maticí]] (tabulkou) a zaokrouhlí. Hodnoty v&nbsp;kvantizační tabulce, kterými se budou násobit hodnoty vysokofrekvenčních změn, jsou takové, aby po vydělení původní hodnoty hodnotou z&nbsp;tabulky a zaokrouhlení vyšla nula nebo malé číslo. Kvantizační matice je pro celý obrázek shodná.
# Výsledná data v&nbsp;bloku se postupně vyčítají metodou '''zig-zag''' [ˈzigˌzæg] a data dále komprimují bezeztrátově nejprve pomocí [[Run-length encoding]] (RLE) a pak [[Huffmanovo kódování|Huffmanovým kódováním]] nebo pomocí [[Aritmetické kódování|Aritmetického kódování]].
# Stejnosměrná hodnota bloků je přenášena, či uložena zvlášť a slouží pro vytvoření malého náhledu na obrázek.

Před zobrazením obrázku je postup opačný:
# Nejdříve proběhne dekomprese použitých bezeztrátových metod.
# Prvky bloku 8×8 jsou vynásobeny příslušnými prvky kvantizační matice.
# Z toho se následně vypočítá inverzní 2D DCT(2D IDCT).
# Sloučit bloky jednotlivých složek do matic, které přísluší jednotlivým složkám obrazu.
# Protože došlo k&nbsp;snížení vzorků barevné informace, je potřeba je dopočítat a doplnit tak, aby matice Y,Cb,Cr měly stejný rozměr.
# Barevná transformace YCbCr například na RGB.

== Použití ==
JPEG je vhodný pro fotografické snímky nebo malby realistických scenérií s&nbsp;hladkými přechody v&nbsp;tónu a barvě. V&nbsp;tomto případě poskytuje mnohem menší velikosti souboru než čistě bezztrátové metody jako [[Portable Network Graphics|PNG]], přičemž zachovává stále dobrou kvalitu obrazu. Formát JPEG je často srovnáván s&nbsp;[[GIF]] – tato srovnaní jsou velmi problematická, protože GIF nikdy nebyl určen pro fotografické obrazy, je limitován na 256 barev, a konečně byl překonán formátem PNG, který je také vhodný pro fotografické obrazy, je bezeztrátový, za cenu větších souborů.
Použití na webu – Formát JPEG byl spolu s&nbsp;formátem GIF běžně nejpoužívanějším formátem pro kompresi obrázků na webu, jako jsou designové prvky a loga. V&nbsp;dnešní době je vytlačován formátem PNG, zejména v&nbsp;oblasti designových prvků stránek, jelikož jak již bylo řečeno, tento formát je bezeztrátový a aktuálně, kdy obecně průměrná rychlost připojení internetu u&nbsp;běžných uživatelů narůstá, nehraje větší velikost souborů ve formátu PNG tak významnou roli jako dříve, navíc při použití osmibitových barev ve formátu PNG není rozdíl ve velikosti u&nbsp;srovnatelně kvalitních obrázků v&nbsp;JPEG a PNG zas tak velký. V&nbsp;neposlední řadě také formát PNG podporuje oproti JPEG označení určitých barev v&nbsp;obrázku jako průhledných (toto umí i&nbsp;formát GIF).

== Další ztrátové metody ==
Novější ztrátové kompresní metody, zvláště [[vlnková komprese]], dávají ještě lepší výsledky. Nicméně JPEG je velmi dobře zavedený standard, s&nbsp;nímž je schopno pracovat mnoho [[software|aplikací]]. Mnoho vlnkových algoritmů je navíc [[patent]]ováno, takže je obtížné nebo nemožné používat je v&nbsp;mnoha softwarových projektech. Komise JPEG vytvořila vlastní standard na bázi vlnek zvaný [[JPEG&nbsp;2000]], od kterého se očekávalo, že nahradí originální standard JPEG, což se však nakonec nestalo. Další neúspěšný pokus byla „Wavelet image compression“ od „M software“. Poslední nápad pro náhradu JPEG je použití algoritmu z&nbsp;video kodeku [[Dirac (kompresní formát)|Dirac]] [dirak].

== Odkazy ==

=== Reference ===
<references />
=== Související články ===
* [[JPEG 2000]]
* [[JPEG XL]]
* [[Formát souboru]]

=== Externí odkazy ===
* {{Commonscat}}
* {{Wikislovník|heslo=JPEG}}
* [https://jpeg.org/jpeg/ Oficiální stránky formátu JPEG] {{en}}
* [http://www.root.cz/clanky/jpeg-kral-rastrovych-grafickych-formatu JPEG – král rastrových grafických formátů?] na root.cz
* [https://www.w3.org/Graphics/JPEG/itu-t81.pdf Standard JPEG (JPEG ISO/IEC 10918-1 doporučení ITU-T T.81)] na w3.org {{En}}
* [https://www.w3.org/Graphics/JPEG/jfif3.pdf Formát souboru JFIF]  na w3.org {{En}}
* [https://www.visengi.com/products/jpeg_hardware_encoder Ukázkové obrázky v celém rozsahu úrovní kvantizace od 1 do 100] na visengi.com {{En}}
* {{Citace sborníku
| příjmení = Haines
| jméno = Richard F.
| příjmení2 = Chuang
| jméno2 = Sherry L.
| titul = The effects of video compression on acceptability of images for monitoring life sciences experiments
| url = https://ntrs.nasa.gov/citations/19920024689
| sborník = 
| vydavatel = NASA
| odkaz na vydavatele = NASA
| datum vydání = 1992-07-01
| jazyk = en
}}
* {{Citace periodika
| příjmení = Hudson
| jméno = Graham
| příjmení2 = Léger
| jméno2 = Alain
| příjmení3 = Niss
| jméno3 = Birger
| titul = JPEG-1 standard 25 years: past, present, and future reasons for a success
| periodikum = Journal of Electronic Imaging
| datum vydání = 2018-08-31
| ročník = 27
| číslo = 04
| strany = 1
| issn = 1017-9909
| doi = 10.1117/1.JEI.27.4.040901
| jazyk = en
| url = https://www.spiedigitallibrary.org/journals/journal-of-electronic-imaging/volume-27/issue-04/040901/JPEG-1-standard-25-years--past-present-and-future/10.1117/1.JEI.27.4.040901.full
| datum přístupu = 2024-09-21
}}

{{Kompresní formáty}}

{{Autoritní data}}
{{Portály|Fotografie}}

[[Kategorie:Formáty rastrové grafiky]]
[[Kategorie:ITU-T doporučení]]
[[Kategorie:Otevřené formáty]]
[[Kategorie:Digitální fotografie]]
[[Kategorie:Standardy ISO/IEC podle jména]]
[[Kategorie:Zkratky]]