JPEG. JPEG 2000 і JPEG XL Особливості форматів зображень

JPEG (Joint Photographic Expert Group) - найпопулярніший формат зображення, його по праву вважають стандартом для кольорових картинок. Багато років тому був розроблений більш новий формат JPEG 2000. Якщо говорити з технічної точки зору, то основна відмінність в тому, що JPEG в своїй основі використовував дискретне косинусне перетворення, а JPEG 2000 заснований на Wavelet перетворенні, серед базових функцій якого хвильові пакети. Поговоримо тепер більш простою мовою і розберемося, які основні переваги та особливості формату JPEG 2000, і в яких сферах його потрібно використовувати. А також проанонсуємо випуск ще більш нового формату в кінці 2021 році - JPEG XL.

Переваги формату JPEG 2000

JPEG 2000 існує з 2000 року, але все одно поки він ще не такий популярний, як JPEG. Все через те, що для редагування і перегляду зображень даного формату не так багато програм, як для звичайного JPEG. Але це не привід не використовувати JPEG 2000, адже саме він зберігає високу якість знімків і маленьку вагу зображень, що актуально для багатьох інтернет-сфер.

Які основні плюси формату JPEG 2000?

✓ Доступно прогресивне стиснення, коли при завантаженні спочатку розмита картинка, а потім з'являється чіткість зображення.

✓ Це широкий стандарт, має різні дозволи, серед яких .jp2 .jpx .j2c .j2k .jpf.

✓ Відмінне рішення для сфер, де потрібно застосовувати архівування.

✓ Зберігає високу якість зображення при зменшенні його ваги.

✓ Доступно збільшення якості зображення в пріоритетних областях картинки.

✓ Підтримка монохромних зображень.

✓ Декодування без затримки в часі.

✓ Формат JPEG 2000 більш стійкий до пошкоджень з боку помилок файлової системи.

✓ Підтримка стиснення з втратами і без втрат

✓ Дає можливість зберігати картинки з прив'язкою до геолокації

Формат JPEG 2000 більш стійкий до пошкоджень з боку помилок файлової системи

Дійсно переваг у JPEG 2000 дуже багато, але, де найбільш часто використовують даний формат?

Сфери застосування JPEG 2000

Розглянемо, де найбільш часто застосовується і необхідний формат зображення JPEG 2000:

  в цифровому кінематографі

  для автоматичної обробки даних з архівів на високому рівні

  в сфері охоронних систем, біометрії, алгоритмах розпізнавання

  в комп'ютерних технологіях, де перш за все, необхідне якісне зображення з невеликою вагою.

Наприклад, в США бібліотека конгресу для зберігання карт в цифровому вигляді використовує саме формат JPEG 2000. Як бачимо, сфери застосування даного формату не такі широкі, але в деяких випадках він просто незамінний завдяки своїм особливостям.

Програми для відкриття JPEG 2000

JPEG XL - наступне покоління JPEG

Незважаючи на те, що JPEG один з найстаріших форматів зображень, він до сьогодні є одним з найпопулярніших і затребуваних. В результаті, час від часу, JPEG отримує оновлення у вигляді нових розширень формату. Крім JPEG 2000, який не став настільки популярним, як сам JPEG, до кінця цього року анонсують появу нового розширення JPEG XL.

Цей формат, насамперед, для того, щоб зменшити розмір зображення, при цьому не втративши якість. Найголовніше, що JPEG XL можна буде перетворити в JPEG при необхідності без втрат.

Розширення нового формату - .jxl.

Основні плюси нового стандарту:

    ✓насичена колірна гамма,

    ✓динамічний діапазон HDR і велика глибина.

    ✓підтримка панорами, серійності фотографії та 360-градусні фото, що особливо цінують фотографи.

    ✓даний формат буде доступний на всіх пристроях.

    ✓підтримка анімації

    ✓підтримка шарів, ескізів та кодування.

В цілому, формат багатообіцяючий і, якщо його оцінять користувачі та веб-майстри, то він цілком зможе стати конкурентом PNG і GIF, які сьогодні дуже затребувані.

Різниця між JPEG 2000 і JPEG

Хоча JPEG і JPEG 2000 пропонуються однією і тією ж компанією і звучать майже однаково, між цими двома форматами є ряд відмінностей, і обидва вони використовують абсолютно інший алгоритм. JPEG використовується вже протягом довгого часу, JPEG 2000 був новим форматом, а також кращим і більш складним варіантом.

JPEG 2000 може пропонувати стиснення з втратами, а також стиснення без втрат в одному і тому ж файловому потоці, але використовує тільки стиснення з втратами. Таким чином, з точки зору якості JPEG 2000 пропонує краще стиснення і отже кращу якість і більш багатий контент. Формат JPEG обмежений даними RGB, в той час, як JPEG 2000 може обробляти 256 каналів інформації. Ще одна важлива відмінність між цими двома форматами полягає в їх здатності забезпечувати високий ступінь стиснення для стиснення з втратами. Файл JPEG 2000 може обробляти і стискати файли на 20-200% більше, ніж в форматі JPEG. Ще одна перевага використання JPEG 2000 полягає в тому, що цей формат дозволяє відображати зображення з різними дозволами і розмірами з одного і того ж файлу.

JPEG 2000 - це формат стійкий до помилок, який може запропонувати високу ступінь стиснення поряд з гнучким прогресивним декодуванням. Недоліком використання формату є його обмежена підтримка і висока обчислювальна складність. З іншого боку, JPEG - це формат з високим ступенем сумісності, доступний для всіх типів браузерів, програмного забезпечення і пристроїв. Деякими з мінусів, пов'язаних з форматом, є його артефакти блокування, відсутність опції збереження прозорості та відсутність опції для режиму без втрат.

Висновок. З моменту запуску JPEG 2000 зіткнувся з багатьма труднощами, тому не став настільки популярним. В його основі був використаний новий код, тому не було зворотної сумісності з JPEG. Крім того для обробки такого формату потрібні були значні ресурси ОЗУ, якими не могли похвалитися більшість комп'ютерів. Уже сьогодні JPEG 2000 відроджується, адже комп'ютери стають дедалі потужнішими й могутнішими. Хоча JPEG 2000 використовується, як і раніше мало, але він заслуговує увагу.

Крім того, скоро з'явиться новий формат JPEG XL, який можливо зможе скласти гідну конкуренцію існуючим стандартам. Ну що ж подивимося, що вийде.