Le JPEG2000

13 août 2001 à 10h48
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Qui aujourd'hui ne connait pas le format d'image JPEG ? Largement employé par tous et toutes qui de près ou de loin manipulent des images avec un ordinateur ce format est le plus rencontré (avec le GIF) sur Internet. Sa technique de compression très efficace lui permet de réduire considérablement la taille des images tout en leur conservant une qualité tout à fait correcte. Mieux, il est possible d'ajuster le taux de compression en fonction des besoins afin de ne pas gâcher le moindre octet !

Aujourd'hui incontournable, ce format n'a pourtant pas évolué depuis des années, aussi pouvons-nous saluer l'initiative de plusieurs organismes (ISO, ITU-T) et compagnies (Agfa, Canon Elysium, Fujifilm, , Kodak, LuraTech, , Ricoh, Sony...) qui se sont attachés à mettre au point une sorte de successeur à ce bon génie de nos bibliothèques d'images.


Technologie "wavelet" (ondelette)

Expliquer le fonctionnement de ce nouveau format d'image n'est pas évident. On peut tout de même commencer par un élément important : ce JPEG2000 n'est pas le premier à employer la technologie qui lui permet d'être si efficace. Cette compression par "wavelet" est en effet connue depuis déjà quelques années et plusieurs éditeurs ont déjà essayé d'imposer leur propre fromat d'image sans succès. LuraTech, l'un des promoteurs du JPEG2000 dispose d'ailleurs de son format propriétaire : le LuraWave. Il emploie donc la compression par "wavelet" et se montre finalement très proche du JPEG2000.

La technologie par "wavelet" se démarque de celle employée avec le JPEG standard principalement par son mode de calcul. Il s'agit toujours d'une compression dite "destructrice" en ce sens qu'elle élimine des données pour réduire la taille. Elle l'est cependant beaucoup moins que son ainé, de part la technique mathématique employée.

Le JPEG utilise une technique appellée DCT (pour Discrete Cosine Transform), qui pour faire très simple, permet de transformer les informations contenues dans le fichier. Dès lors on ne dispose plus d'informations relatives à des pixels précis mais plutôt à des variations d'un pixel à l'autre.

Le JPEG2000 emploie pour sa part, le DWT (Discrete Wavelet Transform), une compression par "wavelet" (ondelettes). La technique considère les images selon le contraste hautes / basses fréquences. Les hautes fréquences concernent principalement les contours des objets et sont ici traitées séparément des basses. On leur applique une compression plus faible mais surtout non destructive. Le reste étant gére de manière plus classique, avec une compression très élevée. Il en résulte une qualité nettement supérieure tout en réduisant davantage la taille des images.

En outre la technique par "wavelet" permet d'éviter l'un des plus douloureux problème du JPEG : la création de blocs de 8x8 pixels. Des que la compression est importante, ces blocs font apparaître de gros défauts sur les images en regroupant artificiellement les pixels et en donnant cet aspect "mosaïque" désagréable.

Le JPEG2000 présente également de nombreux autres avantages sur son aïeul. Il permet par exemple d'intégrer des profils ICC afin d'éliminer les différences de gamma entre les PC et les Macintosh. Il offre aussi la possibilité de "copyrigther" des images. La technique employée ne sera surement pas inviolable mais résiste à l'édition de l'image (redimmensionnement, compression) et semble plus difficile à enlever que le "watermarking".


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Démonstration par l'exemple

La meilleure preuve de l'efficacité de ce procédé étant certainement de montrer un résultat concret, voici un bon exemple de ce qu'il est possible de faire. Pour pouvoir réaliser les images qui suivent nous avons employé le plugin mis au point par LuraTech à destination de Photoshop v6.0 ou de tout autre logiciel compatible (Paint Shop Pro ou The Gimp par exemple).

Efficace 30 jours à compter de la date d'installation, ce logiciel vous proposera un menu de paramétrage au moment de la sauvegarde au format .jp2. Il est possible de choisir une compression lossless (sans perte) ou d'y définir le taux de compression d'après plusieurs critères (taille de l'image finale, taux de compression ou indice de qualité d'image).

Ceci fait l'ordinateur va compresser l'image, ce qui, tout en restant tout à fait supportable, est nettement plus long qu'une compression JPEG standard.

Pour notre exemple, nous avons choisi la photo d'une superbe voiture ancienne sur un port (zoom sur les batiments autour du port) en 1024x768 qui occupe environ 1230 Ko dans son format d'origine : un TIFF usant de la compression LZW. Nous avons ensuite procédé à diverses compressions en JPEG standard et en JPEG2000, en nous arrangeant pour qu'à chaque fois l'un et l'autre occupe le même espace disque. A chaque fois l'image de gauche est au format JPEG alors que celle de droite est en JPEG2000.

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JPG, 186.0 Ko - JP2, 146.0 Ko


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JPG, 34.9 Ko - JP2, 34.9 Ko


La première série d'image montre la compression optimale que les deux formats sont capables sans perte notable de qualité. Le format JPEG2000 montre déjà nettement sa supériorité puisque l'image réussie à être plus nette, plus respectueuse tout en offrant un gain de presque 40 Ko (le taux de compression est ici de 26:1) !

Plus éloquent encore, le second exemple permet de voir comme la différence entre les deux formats s'accentue à mesure que la compression augmente. Les deux images font ici pratiquement la même taille (le JPEG2000 a été créé en paramétrant une taille de 35 Ko), mais le JPEG2000 conserve une qualité tout à fait satisfaisante alors que le JPEG standard rend quelque chose d'abominable, absolument pas utilisable.

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A titre de comparaison, voici l'original au format TIFF, qui je vous le rappelle occupe tout de même 1230 Ko. A noter que pour véritablement comparer les formats, il vous faudra télécharger les images dans leur intégralité (un simple clique sur chacune des miniatures). En effet, les miniatures ne sont pas optimisées et ne reflètent pas les différences de taille, elles ne sont là que pour montrer rapidement les différences visuelles.

Les captures JPEG seront lisibles sans problème, il n'en va pas de même des JPEG2000 qui nécessiteront l'installation du plugin LuraWare et l'utilisation de Photoshop v6.0 (ou tout autre logiciel susceptible d'exploiter les plugins Photoshop).


Espérons qu'il se démocratise !

Après ce bref aperçu du JPEG2000, je pense que vous êtes convaincu de son efficacité et qu'il vous tarde de pouvoir convertir toute vos images à ce format ! Il reste toutefois quelques problèmes qui risquent d'entraver son développement et en premier lieu on peut parler de son prix. Il n'est en effet pour le moment pas du tout question de gratuité.

Pour encoder à ce format il faut s'acquiter d'une somme qui n'est pas très élevée pour une entreprise mais qui dissuadera la plupart des particuliers : pratiquement 600 francs ! En outre une fois ce montant déboursé vous n'aurez qu'un plugin pour Photoshop mais en aucun cas vous ne pourrez relire vos images avec n'importe quel programme, ni les inésérer dans vos différentes créations (présentations, dossiers, graphiques...). Les navigateurs Internet sont d'ailleurs pour l'heure tout à fait incapables de relire ces images, il est donc exclus d'envisager de les utililser pour agrémenter des pages Web.

Afin que cette situation change, il faudra que des accords soient conclus entre les différents acteurs du marché et que ce format d'image trouve rapidement un tarif plus propice à son épanouissement. Sans quoi il tombera dans l'oubli, comme nombre de ses prédécesseurs... Tout à fait regrettable tant ses qualités sont évidentes !
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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