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Verbessertes Format für Bilddateien hilft Web-Designern und Druckprofis

JPEG 2000 soll neuer Web-Standard werden

23.11.2001
JPEG ist der Standard, wenn es im Internet um die effiziente Speicherung und Übertragung von hochauflösenden Bilddateien geht. Mit JPEG 2000 steht nun eine für Web-Designer und Druckprofis interessante Neufassung bereit, die bislang aber nur in einem ersten Teil festgeschrieben ist. Von Heico Neumeyer*

Als wichtiger Dokumenttyp bei der Bildspeicherung galt schon das bisherige Dateiformat der Joint Photographic Experts Group (JPEG): Dank einer sehr effektiven, wenn auch nicht verlustfreien Datenkomprimierung schrumpft eine übliche JPEG-Datei auf ein Zwanzigstel des Arbeitsspeicherbedarfs; die Bildqualität lässt kaum nach. Erst bei höheren Komprimierungsfaktoren treten sichtbare Qualitätsmängel auf. Der neue Standard JPEG 2000 bietet eine verlustbehaftete Datenverdichtung, die das Bild bei gleicher Qualität um etwa 20 Prozent stärker komprimiert als der alte JPEG. Die Bildstörungen von JPEG zeigen sich bei hohen Verdichtungsfaktoren nicht in den auffälligen Rechteckblöcken, die das alte Format kennzeichnen, sondern eher in einer nahtlosen Unschärfe. Sie sticht bei üblichen Fotomotiven weniger ins Auge. Nicht zuletzt leiden Textelemente in der neuen JPEG-Form weit weniger als bisher. Allerdings verwischt JPEG 2000 feine Oberflächenstrukturen je nach Motiv stärker als der alte Standard. Hinzu kommt eine sehr effektive Komprimierung, die den ebenfalls verlustfrei arbeitenden Komprimierungsalgorithmus Lempel, Ziv, Welch (LZW) des Tagged Image File Format (TIFF) deutlich übertrifft.

Stärkere verlustfreie KomprimierungEin Rechenbeispiel: Ein Bild, das 10 mal 15 Zentimeter groß im Druck erscheinen soll, umfasst bei 300 dpi Auflösung 1773 mal 1182 Bildpunkte. Ähnliche Werte produzieren auch viele Digitalkameras. Im RGB-Farbmodus (Rot, Grün, Blau) bei 24 Bit Farbtiefe entsteht eine Datei von rund 6,29 MB. Mit Tiff-LZW lässt sich dieser Wert typischerweise um 25 Prozent senken, also auf rund 4,72 MB. Besser komprimiert jedoch JPEG 2000 in der verlustfreien Variante, nämlich um 50 Prozent auf etwa 3,14 Megabyte. Diesen Wert erreichen nicht einmal Packprogramme wie "Winzip". JPEG 2000 bringt noch viele weitere Vorteile. Die Aufteilung eines Bildes in verschiedene Auflösungsvarianten erlaubt es, je nach Größe eines Browser-Fensters, Monitors oder Handy-Displays nur die tatsächlich erforderliche Version zu übertragen. Fordert der Betrachter eine präzisere Darstellung an, geht nicht ein völlig neues Bild übers Netz; stattdessen werden kapazitätsschonend nur die bereits vorhandenen Daten mit weiteren Details angereichert.

Auflösung nach BedarfDer Zugriff auf Bildvarianten unterschiedlicher Qualität bietet viele neue Möglichkeiten beim Web-Design. So brauchen Internet-Händler nur noch ein einziges Bild eines Produkts zu veröffentlichen. Auf den Übersichtsseiten erscheint es dann automatisch kleiner als in der separaten Einzelproduktvorstellung. Eine weiterere Einsatzmöglichkeit dieses Features: Im Intranet kann eine Abbildung hochaufgelöst erscheinen, bei Zugriff über eine Telefonleitung von außen wird sie in einer weniger detailreichen Variante übertragen. Bildbearbeiter in der Druckvorstufe haben die Option, zeitsparend nur die Miniaturausgabe einer 100-MB-Datei zu laden. Anschließend wenden sie die Korrekturen an und rechnen das Ergebnis auf die Feindaten um.

JPEG-2000-Dateien wandern bei Online-Übertragung nicht Zeile für Zeile auf den Monitor. Stattdessen erscheinen sie auf dem Bildschirm sofort als kompletter, zunächst unscharfer Rechteckumriss - dies ist auch beim bisherigen JPEG-Dateiformat möglich. Bereits wenn ein Zehntel der Gesamtdaten übertragen ist, kann der Betrachter so den Bildinhalt ahnen. Dank eingebauter Korrekturfunktionen wird zudem selbst eine fehlerhaft übertragene JPEG-2000-Datei noch im vollen Umfang dargestellt - ein Feature, auf das vor allem die beteiligten Mobilfunkfirmen achteten. Nicht zuletzt nimmt JPEG 2000 Textdaten auf, etwa Copyright-Vermerke, Informationen zum Bild oder auch technische Aufnahmedaten der verwendeten Digitalkamera. Die gängigen eingebetteten Bildhinweise aus der Pressefotografie des International Press Telecommunications Council (IPTC) werden in der Startphase jedoch nicht unterstützt.

JPEG 2000 erlaubt zunächst nur den üblichen RGB-Farbmodus mit 24 Bit Farbtiefe. Für Internet, Digitalkameras und viele semiprofessionelle Anwendungen reicht das. Später ermöglicht das Format bis zu 256 Farbkanäle, so dass beispielsweise zu den RGB-Daten gleichzeitig die Auszüge für CMYK-Druckfarben (Cyan, Magenta, Yellow, Black) und Alphakanäle mit Auswahlinformationen gespeichert werden. Dann verarbeitet JPEG 2000 auch die vom International Color Consortium (ICC) standardisierten Informationsprofile zur Farbabstimmung mit verschiedenen Monitoren, Druckern und Belichtern. Eine weitere JPEG-2000-Variante nimmt auch Filme auf.

Zahlreiche Erweiterungen geplantBilder mit frei über dem Hintergrund arrangierbaren Montageobjekten unterstützt JPEG 2000 allerdings nicht. Solche Fotocollagen erlauben weiterhin nur die hauseigenenen Dateitypen von Programmen wie "Photoshop", "Photopaint" oder "Photoimpact". Auch eine Transparenzfunktion fehlt: Frei ausgeschnittene Formen - etwa Schriftzüge, Logos oder freigestellte Produkte - bleiben also weiter dem Graphics Interchange Format (GIF) vorbehalten. Allerdings reduziert diese Dateiformat mit seinen maximal 255 unterschiedlichen Farben traditionell die Bildqualität.

Geplant sind verschiedene JPEG-2000-Varianten, die sich an jeweils eigenen Dateiendungen erkennen lassen. Der bereits verabschiedete Teil eins des JPEG-2000-Standards beschreibt Dateien ohne Farbprofil-Information und soll die Endung ".j2k" erhalten. ".jp2" ist für Bilder mit detaillierten Angaben zur Farbwiedergabe vorgesehen, die überdies Hinweise zu Druckmaßen enthalten. Noch komplexer sind ".jpx"-Dateien aufgebaut. Sie lassen sich teilweise jedoch auch mit .jp2-fähigen Programmen öffnen. Weitere Varianten tragen die Endungen ".jm2" für Animationen. ".jpm" gilt für gemischte Komprimierungstechniken innerhalb einer Datei, wenn zum Beispiel bei der Dokumentenarchivierung Bild und Text mit unterschiedlichen Verfahren komprimiert werden. Eine ".jpc"-Datei enthält nur den Codestream, also die reinen Bilddaten ohne jeden Zusatz.

Produkte und PrognosenDerzeit beherrscht nur Photoimpact 7 für Windows das Format. Digitalkamera-Hersteller, die an der Entwicklung entscheidend mitgewirkt haben, werden das Format jedoch schnell einsetzen. Die verbesserte Komprimierung nutzt die teuren Speicherkarten der Digitalkameras besser aus, das Dateiformat speichert Aufnahmedaten und bei Bedarf auch Bildsequenzen. Die Hersteller müssen lediglich eine Software beilegen, die auch gängige Formate wie Tiff erzeugt. Mehr bietet die deutsche Softwareschmiede Lura: Ein entsprechendes Plug-in stellt JPEG 2000 in den Öffnen- und Speichern-Dialogfeldern üblicher Bildprogramme als neues Dateiformat zur Verfügung. Dazu legt Luratech verschiedene Angebote für Software-Entwickler auf (www.luratech.de). (wm)

*Heico Neumeyer ist Fachjournalist und Softwaretrainer für Bildbearbeitung in Gaißach, Oberbayern.

JPEG 2000 in KürzeDas neue Bilddateiformat JPEG 2000 spart gegenüber dem bisherigen JPEG-Standard mindestens 20 Prozent Speicherplatz - und das bei vergleichbarer Bildqualität. Der neue Dateityp erlaubt überdies unterschiedliche Komprimierungsfaktoren innerhalb einer Datei, zum Beispiel für Hauptmotiv und Hintergrund. JPEG-2000-Dateien lassen sich in wählbaren Auflösungen und Detailausschnitten laden und nehmen auch Textinformationen auf. Auch schadhafte Dateien lassen sich noch als Bild öffnen. JPEG 2000 unterstützt aktuell nur den üblichen RGB-Farbmodus. In späteren Ausbaustufen wird auch das CMYK-Modus der professionellen Druckvorstufe genutzt (www.jpeg.org/JPEG2000.htm).