We kunnen al 25 jaar foto's opslaan in JPEG-formaat

18/09/17 om 10:51 - Bijgewerkt om 11:37

Exact 25 jaar geleden werd de JPEG-standaard in het leven geroepen. Dat het internet niet bezwijkt onder het gewicht van de miljarden terabytes aan foto's die elke dag worden geüpload, hebben we aan deze compressietechniek te danken

We kunnen al 25 jaar foto's opslaan in JPEG-formaat

De Belgische Ingrid Daubechies doceert aan Duke University en is een wereldautoriteit in de wiskunde die aan de basis ligt van de JPEG 2000-standaard © BELGAIMAGE

Als we foto's opslaan, dan doen we dat vaak onder de extensie '.jpg'. Dat is een overblijfsel uit de tijd dat het besturingssysteem MS-DOS populair was, toen drie letters het maximum was. De volledige naam, JPEG, staat voor Joint Photographic Experts Group, naar het comité dat de JPEG-standaard 25 jaar geleden, op 18 september 1992, vastlegde.

Briljante wiskunde

Telkens we een foto opslaan in JPEG-formaat, zorgt een vernuftige compressietechniek ervoor dat de grootte van de foto beperkt blijft zonder dat dat veel impact heeft op de kwaliteit ervan. Sterk vereenvoudigd komt die op het volgende neer. Stel dat we een volledig rood gekleurd vierkantje zouden willen opslaan, dan zouden we onze computer de helderheid van iedere pixel apart kunnen laten onthouden. Die waarde is hier telkens dezelfde, dus een slimmere manier bestaat erin om enkel 'de gemiddelde helderheid' op te slaan in de linkerbovenhoek van onze figuur en de rest van de pixels de waarde nul mee te geven.

Werken we met minder eenvoudige figuren, dan slaat de JPEG-compressie nog steeds de 'gemiddelde helderheid' op in de linkerbovenhoek van de figuur, terwijl de variaties op dat gemiddelde in de pixel eronder en rechts ervan worden gezet.

De wiskundige techniek die daarachter zit, is een zogenaamde 'discrete cosinustransformatie': alle data wordt omgezet in een eindige som van cosinussen met verschillende frequenties. De eerste term is de belangrijkste en bepaalt de frequentie die in de linkerbovenhoek komt, terwijl de termen verder in de reeks steeds kleiner worden en de details in de figuur beschrijven.

Belgische uitvinding

In 2000 werd die discrete cosinustransformatie uit het JPEG 1992-formaat ingeruild voor een nog efficiëntere techniek: de Daubechieswavelet-transformatie. De theorie achter die wavelets is een Belgische uitvinding: ze werd beschreven door de Limburgse natuurkundige Ingrid Daubechies. Intussen is JPEG 2000 de nieuwe compressiestandaard geworden, al wordt de JPEG-standaard van 25 jaar geleden ook nog vaak gebruikt.

Onze partners