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Über die Formate
JP2 (JPEG 2000 Part 1) ist ein Bildformat, das auf dem Komprimierungsstandard JPEG 2000 basiert. Dieser wurde von der Joint Photographic Experts Group entwickelt und im Dezember 2000 als ISO/IEC 15444-1 veröffentlicht — als Nachfolger des ursprünglichen JPEG-Standards. Im Gegensatz zur blockbasierten diskreten Kosinustransformation von JPEG verwendet JPEG 2000 die diskrete Wavelet-Transformation (DWT), die die charakteristischen 8x8-Blockartefakte eliminiert, die bei stark komprimierten JPEG-Bildern sichtbar sind, und stattdessen eine gleichmässige, graduelle Qualitätsverschlechterung erzeugt. Das Format unterstützt sowohl verlustbehaftete als auch verlustfreie Komprimierung innerhalb desselben Codestreams sowie Funktionen, die dem ursprünglichen JPEG fehlen: 16-Bit- und höhere Bittiefen, beliebige Anzahlen von Farbkanälen, Alphatransparenz, Region-of-Interest-Codierung (mehr Bits für wichtige Bereiche) und progressive Qualitäts- oder Auflösungsverfeinerung aus einem einzigen komprimierten Stream. Ein Vorteil ist die überlegene Bildqualität bei niedrigen Bitraten — JPEG 2000 erzeugt sichtbar sauberere Bilder als JPEG bei vergleichbaren Dateigrössen, insbesondere unter 0,5 Bit pro Pixel, wo JPEG schwere Blockartefakte zeigt. Die progressive Dekodierungsfähigkeit ist eine weitere Stärke: Eine einzelne JP2-Datei kann in jeder Auflösung oder Qualitätsstufe dekodiert werden, ohne mehrere Versionen zu kodieren — wertvoll für Fernerkundung und medizinische Bildgebung, wo dasselbe Bild sowohl für die Miniaturansicht als auch für die Vollauflösung-Analyse dienen muss. JP2 ist das vorgeschriebene Format für Digital Cinema (DCI), das bevorzugte Format in der Geodatenverarbeitung (GeoJP2) und weit verbreitet in der Digitalisierung von Kulturerbe.
JPEG ist eines der am weitesten verbreiteten Bildformate in der Informatik, standardisiert von der Joint Photographic Experts Group und im September 1992 als ISO/IEC 10918-1 veröffentlicht. Die .jpeg-Erweiterung ist funktional identisch mit .jpg — beide enthalten dieselben JFIF- oder Exif-verpackten JPEG-komprimierten Bilddaten. Das Format wendet verlustbehaftete Komprimierung mittels der diskreten Kosinustransformation (DCT) an: Bilder werden in 8x8-Pixel-Blöcke unterteilt, in Frequenzkoeffizienten transformiert, quantisiert, um visuell weniger bedeutsame Informationen zu verwerfen, und entropiekodiert gespeichert. Der Kompromiss zwischen Qualität und Grösse ist vom Benutzer einstellbar, wobei typische Einstellungen Dateien erzeugen, die 10-20 Mal kleiner als unkomprimierte Originale bei visuell akzeptabler Qualität sind. JPEG unterstützt 8-Bit-Graustufen und 24-Bit-Farbe, mit Exif-Metadaten für Kameraeinstellungen, GPS-Koordinaten, Zeitstempel und Miniaturansichten. Ein Vorteil ist die absolute Universität — JPEG ist von jedem Bildbetrachter, Webbrowser, Betriebssystem, jeder Kamera, jedem Telefon und Drucker lesbar, der in den letzten drei Jahrzehnten hergestellt wurde, was es zum sichersten Format für die Weitergabe fotografischer Bilder macht. Die effiziente Komprimierung von fotografischen Inhalten mit kontinuierlichen Tönen ist eine weitere Kernstärke: JPEG erzeugt konstant kompakte Dateien aus Kamerasensoren und realen Szenen, in denen subtile Farbverläufe dominieren. Obwohl neuere Formate wie WebP und AVIF bessere Komprimierungsverhältnisse erzielen, ist die installierte Basis von JPEG so umfangreich, dass es die Standardausgabe digitaler Kameras und das gängigste Bildformat im Web bleibt.