[1] JPEG란 무엇인가?

http://www.faqs.org/faqs/jpeg-faq/

 * 위 사이트의 내용을 번역하였습니다. 오자, 탈자, 오역에 관하여 댓글 바랍니다.


[1] JPEG란 무엇인가?
JPEG("J-peg 제이-펙"이라 발음)이란 표준화된 이미지 압축 기술이다. JPEG는 표준을 제정한 위원회의 정식 명칭인 "Joint Photographic Experts Group"의 약자이다.

JPEG는 실사 사진, 자연 그대로의 컬러이미지나 흑백이미지를 압축하기 위하여 고안되었다. JPEG는 사진, 사실적인 아트워크 등의 실제 사진을 압축할때에 잘 적용된다. 글자 이미지, 단순한 만화, 선 위주로 그려진 그림 등을 압축할때에는 효과적이지 못하다. JPEG는 정지된 이미지(정화상 : 역주 - 동화상의 반대개념)만을 압축하지만 동화상을 위한 압축표준인 MPEG라는 것도 있다.

JPEG는 정보를 손실한다. 이는 압축재생된 이미지가 압축전의 이미지와 완전히 같지 않다는 뜻이다. (정보를 잃지 않는 압축 알고리즘도 있으나, JPEG는 정보를 잃지 않는 압축보다 훨씬 압축률이 뛰어나다.) JPEG는 인간의 눈의 한계를 이용하도록 디자인되었다. 그 중에서도 특히 "사람의 눈은 명암의 미세한 변화보다 색상의 미세한 변화를 잘 알아차리지 못한다"는 점을 이용한다. 그러므로 JPEG는 사람에게 보여질 그림만을 압축하도록 되어있는 것이다. 만약 당신이 JPEG이미지를 기계적으로 분석하려고 한다면, JPEG에 의하여 생기는 당신의 눈에 보이지도 않는 자그마한 에러들이 문제가 될 것이다. (역주 - 만약 이 방식이 이해가지 않는다면 텔레비전의 원리를 생각해 보라! 텔레비전은 일초에 16회 이상의 정지된 화상을 연속적으로 보여줌으로써 인간의 눈을 속인다! 인간의 눈은 1/16초 동안의 모양 변화를 감지 할 수가 없기 때문이다. 이와 비슷하게 JPEG는 사람의 눈이 미세한 색상차이를 구별할 수가 없다는 것을 이용하여, 보는데 필요 없는 색상 정보를 버린다.)

JPEG에 있어서 매우 유용한 속성은 압축 변수를 조정함으로써 정보손실률을 조절할 수 있다는 점이다. 이것은 이미지 생성기가 출력되는 이미지의 품질에 대하여 파일의 크기를 교체하여 생성할 수 있다는 것을 뜻한다. 낮은 품질을 염두에 두지 않는다면 당신은 *극단적으로* 작은 크기의 이미지파일을 생성할 수 있으며, 이런 것은 이미지 보관문서의 색인 이미지를 생성하는 등에 응용될 수 있을 것이다. 반대로, 기본 압축 설정에 의해 출력되는 이미지의 품질이 마음에 들지 않는다면, 품질을 마음에 들 때까지 올려서 압축률이 작도록 할 수 있다.

JPEG의 또 다른 중요한 점은 해독 연산에서 빠르지만 부정확한 근사치를 이용함으로써 이미지의 품질에 대한 해독 속도를 변환할 수 있다는 점이다. 몇몇의 이미지 보기 프로그램은 이런 방식으로 뛰어난 속도 향상을 갖는다. (압축기 역시 근사치를 이용하는 방식으로 압축 속도를 조절할 수 있지만, 보통 이미지 파일을 압축할 때, 그런 정보를 희생시킬 이유가 없다.) (역주 - 압축시에도 속도를 빠르게 할 수 있지만, 그렇게 하면 이미지의 품질이 떨어지기 때문에 거의 아무도 그런 방법을 사용하지 않는다는 말이다.)

======역자 참고======
[참고 1] JPEG 방식으로 이미지의 질이 낮아진 것을 느끼지 못할 정도까지만 압축시켰을 때 약 25:1의 압축률을 얻는다. 즉 25MB의 이미지를 1MB로 줄일 수 있는 것이다.

[참고 2]
JPEG는 컬러 순간 동작(still)이미지를 위한 국제적인 압축표준으로 CCITT(Consultatve Committee International Telegraph and Telehpone) 와 ISO에서 정의하고있다.
JPEG는 이미지를 작은 블럭으로 나누어 많은 양의 이미지 정보를 줄이는 DCT(Discrete Co-sine Transformer)알고리즘 에 기초를 두고 있다.

[참고 3] MPEG
영문 : Motion Picture Coding Experts Group
엠펙은 움직이는 그림, 즉 동화상을 압축하는데 적용되는 표준규격이다.
국제표준화기구(ISO)산하 전담조직의 이름Motion Picture Coding Experts Group을 그대로 적용해서 사용하고 있다.
일반적으로 음성 및 영상정보는 그 정보를 저장하고 처리하는데 문자로 이루어진 텍스트 정보에 비해 훨씬 많은 메모리를 차지한다.
이러한 특성은 멀티미디어 응용프로그램을 개발하는데 커다란 걸림돌로 작용해 왔다.
따라서 정보의 내용에 변화를 주지 않으면서도 파일의 크기를 줄이는 압축기술에 많은 관심을 기울이게 되었다.
각각의 프레임을 분리된 이미지로서 인트라프레임 코딩(Intraframe Coding)이라 불리는 과정을 통해 각 프레임을 따로따로 압축시킨다.
이것은 다시 말해, 사용자가 비디오가 압축된 채로 독립적인 각 프레임을 랜덤 액세스할 수 있음을 나타낸다.
파일이름의 끝에 mpg가 붙은 것은 동화상(비디오 등)이 들어 있는 파일이다.