Русская Википедия:JPEG XL
JPEG XL — это Royalty-free формат файла растровой графики, который поддерживает сжатие как с потерями, так и без потерь. Он призван превзойти существующие растровые форматы и, таким образом, стать их универсальной заменой[1].
Название
- JPEG — Joint Photographic Experts Group, Объединённая группа экспертов по фотографии, который является комитетом, разработавшим этот формат.
- X является частью названия нескольких стандартов JPEG с 2000 года: Шаблон:Не переведено 5, JPEG XR, Шаблон:Не переведено 5.
- L означает Long-term (долгосрочный), потому что намерение авторов для формата состоит в том, чтобы заменить устаревший JPEG и продлиться так же долго[2].
Особенности
- Улучшенная функциональность и эффективность по сравнению с традиционными форматами изображений (например, JPEG, GIF и PNG);
- Размеры изображения более миллиарда (230-1) пикселей с каждой стороны[3];
- До 4100 каналов (полутоновые или RGB), дополнительный альфа-канал и до 4096 "дополнительных" каналов[3];
- Прогрессивное декодирование (по разрешению и точности);
- Транскодирование JPEG без потерь с уменьшением размера ~20 %;
- Кодирование без потерь и альфа-кодирование без потерь;
- Поддержка как фотографических, так и синтетических изображений;
- Плавное ухудшение качества в большом диапазоне битрейтов;
- Перцептивно оптимизированный эталонный кодировщик;
- Поддержка широкой цветовой гаммы и HDR;
- Поддержка анимированного контента;
- Эффективное кодирование и декодирование без специального оборудования;
- Royalty-free формат с эталонной реализацией с открытым исходным кодом[6].
Технические детали
JPEG XL основан на идеях от Google формата PIK и формата FUIF от Cloudinary (который был в свою очередь основан на FLIF)[7].
Формат в основном основан на двух режимах кодирования:
- VarDCT (дискретное косинусное преобразование (ДКП) с переменным размером блока) — использует тот же алгоритм ДКП, что и устаревший JPEG, но блоки вместо ограничения 8x8 имеют различные размеры (от 2x2 до 256x256), неквадратные формы (например, 16x8, 8x32, 32x64) или могут использовать другие преобразования (AFV, Hornuss).
- Модульный — отвечает, среди прочего, за эффективное кодирование контента без потерь. Этот режим используется для сохранения полей адаптивного квантования, дополнительных каналов (например, альфа-канал, карта глубины, тепловой канал, плашечных цветов и т. д.) и коэффициентов децимации (изображение с пониженной частотой дискретизации 1:8) режима VarDCT. Он также допускает сжатие с потерями с помощью модифицированного преобразования Хаара (называемого «сжатие»), которое имеет прогрессивные свойства: качество изображения увеличивается с увеличением объёма загружаемых данных. Одним из способов постепенной загрузки изображений на основе VarDCT является сохранение коэффициентов децимации VarDCT с модульным «сжатием», благодаря чему оба режима работают в тандеме.
В обоих режимах может помочь раздельное моделирование конкретных особенностей изображения, неизвестных в других кодеках на момент создания формата:Шаблон:Efn
- Шаблон:Не переведено 5 для кодирования, например, волос;
- повторяющиеся "участки", такие как текст, точки или спрайты,
- синтез шума (поскольку шум трудно кодировать в обоих основных режимах, лучше оценить его значение в кодере, сохранить его, а затем восстановить шум в декодере).
Режимы с потерями обычно используют цветовое пространство XYB, полученное из LMS[8].
JPEG XL также может без потерь повторно кодировать уже существующие устаревшие файлы JPEG, напрямую копируя коэффициенты блоков DCT JPEG в блоки 8x8 VarDCT в JPEG XL, что делает возможным меньший размер файла за счёт лучшего энтропийного кодирования. Ранее существовал отдельный режим, специализирующийся именно на этом, называемый Brunsli, который был отделён от VarDCT и модульным, но он был отменён, чтобы упростить спецификацию и сделать декодер меньше на 20%[9].
По умолчанию используется параметр, визуально близкий к значению без потерь, который по-прежнему обеспечивает хорошее сжатие[3].
Анимированные (многокадровые) изображения не выполняют расширенное межкадровое предсказание, хотя доступны некоторые элементарные инструменты межкадрового кодирования:
- кадры могут обновлять только часть изображения;
- помимо замены частей холста, кадры также можно смешивать, добавлять или умножать на его части[10];
- можно запомнить до четырех кадров[11] и ссылаться на них в более поздних кадрах[12].
Программное обеспечение
Реализация кодека
- JPEG XL Reference Software (libjxl)
- лицензия: New BSD License (раннее Apache License 2.0)
- содержит (среди прочего):
- кодировщик
cjxl
- декодировщик
djxl
- быстрый кодировщик режима только без потерь
fjxl
- инструмент для сравнительного анализа скорости и качества кодеков изображений
benchmark_xl
- GIMP и Gtk pixbuf плагин
file-jxl
- кодировщик
Официальная поддержка
- ImageMagick[13] – набор инструментов для обработки растровой графики
- XnView MP[14] – просмотрщик и редактор растровой графики
- Affinity Photo[15] – редактор растровой графики
- GIMP[16] – редактор растровой графики; доступен плагин для GIMP 2.10
- Krita[17] – редактор растровой графики
- gThumb[18] – бесплатный просмотрщик изображений в Linux
- IrfanView[19] – бесплатный просмотрщик и редактор изображений для Windows; через официальный плагин
- ExifTool[20] – редактор метаданных
- Safari[21] – веб-браузер; с версии 17
- macOS[22] – ОС; начиная с macOS Sonoma
- iOS[22] – мобильная ОС; с версии 17
Неофициальная поддержка
- Приложения Qt / KDE[23] – через плагин
- Microsoft Windows[24] – через плагин для Шаблон:Нп4, позволяет просматривать файлы в Средстве просмотра фотографий Windows, в приложении Фотографии, Проводнике и т.д.
- macOS[25] (Ventura и ранее) – через автономное приложение и плагин быстрого просмотра
- Paint.NET[26] – через плагин
Предварительная поддержка
- Firefox[27] – веб-браузер; в тестировании (в Firefox Nightly)
- Chromium[28] – веб-браузер; был в тестировании с 1 апреля 2021. 9 декабря 2022 поддержка была удалена[29]
История
В 2017 году JTC1/SC29/WG1 (JPEG) объявила конкурс предложений по JPEG XL — стандарту кодирования изображений следующего поколения[30].
Формат файла (битовый поток) был заморожен 25 декабря 2020 года[31] и официально стандартизирован 13 октября 2021 года. Любой файл, соответствующий этому стандарту, гарантированно будет декодируем во всех будущих версиях.
Статус стандартизации
Общее название | Этап | Дата первого публичного выпуска (Первое издание) | ISO/IEC Number | Formal Title |
---|---|---|---|---|
JPEG XL | Этап 1 | публикуется, запланировано на начало 2022 года | ISO/IEC FDIS 18181-1 | JPEG XL Система кодирования изображений. Часть 1. Базовая система кодирования |
Этап 2 | 13 октября 2021 | ISO/IEC 18181-2 | JPEG XL Система кодирования изображений. Часть 2. Формат файла | |
Этап 3 | 3 октября 2022 | ISO/IEC DIS 18181-3 | JPEG XL Система кодирования изображений. Часть 3. Тестирование на соответствие | |
Этап 4 | 5 августа 2022 | ISO/IEC DIS 18181-4 | JPEG XL Система кодирования изображений. Часть 4. Эталонное программное обеспечение |
Примечания
Комментарии
Источники
Ссылки
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 22,0 22,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web