1. JPEG
ㅇ 한 프레임 내 인접 화소 간의 중복성 제거 방식을 이용하는 압축 기술
2. 어원 및 표준
ㅇ JPEG 라는 명칭
- 원래 표준화작업을 하는 그룹을 상징하는 이름
. ISO/IEC JTC1/SG29 산하의 작업 그룹(WG 1)인데,
. CCITT(현재 ITU-T)와 합동으로 작업을 진행했기 때문에,
. JPEG (합동사진전문가그룹)이라는 명칭이 붙여짐
- 한편,
. 작업그룹 WG 1은, 정지화상 부호화 (JPEG)
. 작업그룹 WG 2~8은, 동영상 및 음성 부호화를, (MPEG)
ㅇ 표준 및 시기
- JPEG : 1992년 표준화 (ITU-T T.81, ISO 10918-1)
. 주로, 이산여현변환(DCT) 및 호프만부호화(Huffman Coding) 기법을 기반으로 함
- JPEG2000 : 2000년 표준화
. 주로, 이산 웨이블릿 변환(DWT) 및 산술부호화 기법을 기반으로함
3. 특징
ㅇ 멀티미디어 정지화상의 저장,전송에 널리 이용되고 있는 국제표준
- 2진 화상을 제외한 그레이(gray) 레벨에서부터 컬러 화상에 이르는 거의 모든 종류에 대해,
- 정지화상의 압축 (통상, 수십~수백 : 1 정도) 및 부호화를 위한 국제표준을 정의하고 있음
ㅇ 꾸준한 기술 발전
- JPEG는 정지화상의 우수한 압축율로도 각광을 받고 있지만,
- 동화상의 컷트(Cut)나 연결 등의 영상편집의 압축 및 움직이는 JPEG 등 처럼,
- 기술 발전이 꾸준히 이루어지고 있음
ㅇ 사용자가 원하는 화질 수준으로 선택 설정 가능
- 손실 부호화, 무손실 부호화 선택 가능
4. 모드 및 방식 구분
ㅇ 모드 구분
- 순차적 모드 (필수)
. 이미지 각 요소가 스캔되는 순서에 따라 부호화됨
.. 손실 압축 : DCT 변환 + 양자화 + 엔트로피 부호화(호프만 부호화)
- 점진적 모드
. 이미지가 여러번 스캔되며 부호화
.. 손실 압축 : DCT 변환 + 양자화 (기본 순차적 부호화와 동일하나 여러번 수행)
- 무손실 모드
. 공간 예측 방식 (인접 화소 간의 차이 정보를 이용한 예측부호화 방식, DPCM)
- 계층적 모드
. 다양한 환경 지원 (해상도가 다른 화면열 재생 등)
ㅇ 방식 구분 (손실 부호화, DCT 변환 부호화 기반)
- 기본 방식 (작은 영상, 저 해상도 빠른 속도 지원) (★)
. 압축 부호화 방식 : 순차적 부호화
. 엔트로프 부호화 방식 : 호프만 부호화
. (8 비트 화소)
- 확장 방식 (큰 영상, 높은 해상도 지원)
. 압축 부호화 방식 : 순차적 및 점진적 부호화 모두 사용
. 엔트로프 부호화 방식 : 호프만 부호화 또는 산술부호화 선택 가능
. (8 또는 16 비트 화소)
5. 기본 방식 JPEG 부호화 단계
ㅇ 8 비트 화소 구성
ㅇ 순차적 부호화 (위 → 아래, 왼쪽 → 오른쪽)
ㅇ 전처리 + DCT 변환 + 양자화 + 엔트로피 부호화(호프만 부호화)