Что значит jpeg 2000

JPEG — наиболее распространенный алгоритм сжатия изображений с потерями. Фактически он является стандартом полноцветных изображений. Алгоритм разработан группой экспертов в области фотографии (JPEG — Joint Photographic Expert Group — подразделение в рамках ISO — Международной организации по стандартизации) специально для сжатия 24-битных изображений.

Формат JPEG представляет собой сжатие с потерями, то есть сжатое изображение получается близким к исходному, но не абсолютно с ним совпадает. Существуют методы сжатия без потерь (BMP, PNG, . ), которые сохраняют изображение до последнего бита (хотя и там есть тонкости, связанные с переходам к палитрам).

Величина потерь и качество получаемого изображения задаются параметром q (Quality), лежащим в пределах от 1 до 100. Единственное исключение, — программы фирмы Adobe. Они почему-то делят q на 10 и считают, что качество — это число от 0.1 до 10.

Другой популярный стандарт — JPEG2000 — аналог и замена JPEG. Сжатие по стандарту JPEG2000 основано на алгоритме пирамидального вейвлет-преобразования.

Основным параметром в стандарте JPEG2000 является k — уровень сжатия, показывающий отношение размера сжатого изображения к размеру исходного, то есть лежит в пределах от 0 до 1.

К сожалению не все графические программы понимают этот формат. Если справа вы видите картинку, то ваш броузер файлы JPEG2000 (расширение jp2) понимает. Если нет — увы.
Поэтому все остальные jp2-файлы на этой странице заменены на файлы формата png. Это формат без потерь и они в точности соответствуют тому, как должны выглядеть jp2-файлы, правда их (png) размер во много раз больше, чем у jp2.

Читайте также: Охх что это значит

Погрешности JPEG2000-изображения носят совершенно другой характер, чем у JPEG. Поэтому сравнивать качество сжатия с JPEG довольно трудно. В целом, при среднем уровне сжатия (10-100 раз по сравнению с несжатым изображением) JPEG2000 дает примерно на 15-20\% меньший размер файла при аналогичном качестве. Но при сильном уровне сжатия (более, чем в 100 раз) JPEG2000 существенно лучше (хотя в этом случае в обоих форматах о «качестве» можно говорить лишь условно).

Качество сжатого изображения можно описывается «расстоянием» от точного изоражения до приближенного. Изображения предполагаются одинакового размра (mx*my), поэтому каждое из них описывается вектором из 3*mx*my чисел. «Расстояние» между такими изображениями чаще всего понимают в самом обычном смысле — как квадратный корень из суммы квадратов разностей соотвествующих координат. Для того, чтобы результат не зависел от размеров изображения, полученную величину поделим на mx*my. Это и будем назвать среднеквадратичным расстоянием между изображениями (MSE, Mean Square Error).

Большое распространение получила также величина PSNR (Пиковое отношение сигнала к шуму, Peak Signal-to-Noise Ratio) — стандартная величина для измерения погрешностей изображений в компьютерной графике и видео:

PSNR измеряется в децибелах. То есть, если PSRN для двух избражений (точного и приближенного) равен 40, то говорят, что величина шума равна 40 децибел.

Следует помнить, что среднеквадратичное отклонение далеко не всегда являтся адекватной мерой погрешности, тем не менее, его использование во многих случаях вполне оправдано.

Источник

Разница между JPEG и JPEG2000

Ключевое отличие: JPEG означает Объединенную группу экспертов по фотографии. Имя файла для изображения JPEG: .jpg или .jpeg. JPEG является наиболее часто используемым форматом для фотографий. JPEG2000

Содержание:

Это означает, что при сохранении изображения в формате JPEG наблюдается небольшая потеря качества из-за сжатия. Следовательно, JPEG — не самый лучший формат, если нужно постоянно вносить многочисленные изменения и повторно сохранять изображение. Как и при каждом повторном сохранении, происходит небольшая потеря качества из-за сжатия. Тем не менее, если выполняется только несколько правок и изображение сохраняется в формате высокого качества, небольшая потеря качества из-за сжатия в основном незначительна. Преимущество использования формата JPEG заключается в том, что из-за сжатия изображение JPEG занимает несколько МБ данных.

Из-за популярности JPG, он также принят в большинстве, если не во всех программах. Он довольно популярен для веб-хостинга изображений, для фотографов-любителей и средних фотографов, цифровых камер и т. Д. Это происходит главным образом из-за того, что высококачественные изображения могут быть сохранены, используя меньше места.

JPEG2000 — другой формат от Объединенной группы экспертов по фотографии. Он был выпущен в 2000 году. Это была попытка группы обновить формат JPEG. Более новый, JPEG 2000 будет обновлять стандарт JPEG до 16-бит, по сравнению с оригинальным 8-битным стандартом. Более новый формат был основан на недавно разработанном, вейвлет-методе. Имя файла для файлов JPEG 2000: «.jp2 для файлов, соответствующих ISO / IEC 15444-1, и .jpx для расширенных спецификаций части 2, опубликованных как ISO / IEC 15444-2».

JPEG.org, официальный сайт Объединенной группы экспертов по фотографии, перечисляет следующие функции как часть JPEG2000:

Лучшая эффективность в сжатии
Возможность сжатия без потерь
Декодирование с разными выходными разрешениями
Процесс вычисления интегрированной скорости передачи (возможность достижения целевой скорости передачи)
Разделение изображения на более мелкие части для кодирования независимо от других
Кодирование ROI
Улучшение устойчивости к шуму
Доступ к сжатой скорости передачи данных в любой точке для прямого доступа к изображению
Лучшая производительность в кодировании / декодировании через много разных циклов
Более гибкий формат файла

По сравнению с форматом JPEG, JPEG2000 предоставляет ресурсы как для сжатия с потерями, так и для сжатия без потерь. Следовательно, JPEG2000 имеет небольшое преимущество перед JPEG, поскольку изображение JPEG2000 будет сохранять гораздо больше деталей, чем изображение JPEG, сжатое до того же размера.

Однако JPEG2000 не имеет обратной совместимости. Это означает, что он не может читать файлы JPEG. Поскольку большинство изображений сегодня в формате JPEG, это создает проблему.

Кроме того, вейвлет-технология, на которой основан JPEG2000, намного сложнее, чем код, используемый для изображений JPEG, что означает, что чтение и запись изображений JPEG2000 займет больше времени. Также потребуется более сложное программное обеспечение и больше памяти для запуска сложного программного обеспечения. Следовательно, работа с изображениями JPEG2000 обычно занимает больше времени, чем работа с изображениями JPEG.

По всем этим причинам JPEG2000 до сих пор не может присвоить себе место JPEG в качестве предпочтительного и наиболее часто используемого формата изображения. И это несмотря на тот факт, что JPEG2000 является более новой и более совершенной технологией из двух.

Источник

В чем отличие JPG от JPEG?

Существует множество графических форматов, они между собой тем или другим отличаются. Фактически, некоторые форматы вообще создавались для реализации практической конкретной задачи, которую имеющиеся варианты решить не могли. Например, до появления JPEG файлы изображений занимали слишком много места для хранения. Благодаря этому формату необходимо было создать формат для их оптимизации.

Но говоря о формате JPEG часто встречаются расширения файлов JIF, JPG и JPEG. Действительно ли у этого формата несколько разновидностей? На самом деле все эти расширения относятся примерно к одному и тому же. А чтобы понять, почему у этого формата вообще появилось несколько имен, придется разобраться в запутанной истории.

Что такое JPEG?

Акроним JPEG расшифровывается как Joint Photographic Experts Group. Графическое расширение получило свое название в честь подкомитета, который помог создать формат обмена JPEG (JPEG Interchange Format или JIF). Впервые он был опубликован в 1992 году Международной организацией по стандартизации (ISO).

JPEG – это 24-битные неподвижные растровые изображения с восемью битами в каждом канале цветовой модели RGB. В таком формате не остается места для альфа-канала, а это означает, что, хотя файлы JPEG и могут поддерживать более 16 миллионов цветов, они не могут поддерживать прозрачность.

Когда изображение сохраняется в формате JPEG, то некоторые из его данных отбрасываются. Этот процесс именуется сжатием файла с потерями. В свою очередь, изображение для хранения занимает на 50-75 процентов меньше места по сравнению с более старыми форматами, такими, как BMP. А потеря качества при этом оказывается незначительной или же ее вовсе и не видно.

При сжатии JPEG изображений с потерями используется метод, называемый дискретным косинусным преобразованием (DCT). Впервые такой принцип предложил использовать инженер-электрик Насир Ахмед в 1972 году.

Что такое JIF?

Вы можете посчитать файлы JIF реализацией формата JPEG в его изначальном виде. Однако этот формат больше не используется, потому что он имеет некоторые досадные ограничения. Например, определения цвета и аспекта пикселей в JIF вызвали проблемы совместимости между кодировщиками и программами просмотра (декодерами).

К счастью, эти проблемы позже были решены другими дополнительными стандартами, основанными на JIF. Первым из них стал формат обмена файлами JPEG (JFIF), а позднее – формат файлов изображений с возможностью обмена (Exif) и цветовые профили ICC.

И если JPEG / JFIF – самый популярный в настоящее время формат для хранения и передачи фотографических изображений в Интернете, то JPEG / Exif – это формат для цифровых камер и других устройств захвата изображений. Но большинство людей не видят разницы между этими вариантами и просто называют их оба JPEG.

Что такое JPEG 2000 (JP2 или JPF)?

В 2000 году группа JPEG выпустила другой формат файла изображения, названный JPEG 2000.

Вместо дискретного косинусного преобразования, применяемого в формате JPEG, в JPEG 2000 используется технология вейвлет-преобразования, основывающуюся на представлении сигнала в виде волновых пакетов.

Файлы JPEG 2000 получили расширения JP2, JPF, J2K и т.д. Формат должен был стать преемником JPEG, но оказался далеко не настолько же популярным. А ведь иногда его передовой метод кодирования приводил к более качественному изображению.

Формат файла JPEG 2000 потерпел неудачу по нескольким причинам. Во-первых, он был основан на совершенно новом коде и, следовательно, не был обратно совместим с JPEG. Вдобавок ко всему, для обработки файлов JPEG 2000 требовалось больше оперативной памяти, что в то время стало серьезным препятствием. Ведь средний компьютер тогда имел только 64 МБ памяти.

Сейчас JPEG 2000 переживает некое возрождение, ведь компьютерное оборудование в целом значительно улучшилось за последние 20 лет, но этот формат файла по-прежнему очень мало используется.

JPEG или JPG?

Ранние версии Windows (в частности, с файловыми системами MS-DOS 8.3 и FAT-16) имели максимальное ограничение в 3 буквы, когда дело доходило до длины расширений файлов. JPEG пришлось сократить до JPG, чтобы не превышать такое ограничение. На компьютерах Mac и Linux такого лимита никогда не было, поэтому пользователи продолжали сохранять изображения в формате JPEG.

Популярные программы редактирования изображений, которые работали в разных операционных системах, такие, как Photoshop и Gimp, в конечном итоге устанавливали расширение файла для формата JPEG по умолчанию на JPG, чтобы избежать путаницы.

Так мы получили два расширения файлов для одного и того же формата: JPEG и JPG. А при выборе варианта для сохранения изображения между ними нет никакой разницы.

JPEG против PNG: что лучше?

JPEG и PNG появились в одно и то же десятилетие, причем каждый формат файла решал разные проблемы цифровых изображений, с которыми тогда столкнулся мир технологий. Можно сказать, что вполне естественно постоянное сравнение этих форматов как изначально, так и сегодня. Какой же формат файла выбрать между JPEG и PNG?

На самом деле ответ зависит от того, какое изображение вы сохраняете.

JPEG лучше подходит для фотографий, потому что в нем используется сжатие с потерями для сохранения разумного размера файла. Фотографии обычно представляют собой большие и детализированные изображения, на которых вызванные сжатием артефакты (незначительные искажения изображения) не особенно заметны.

С другой стороны, изображения с резкими точками, четкими краями и большими областями одного цвета (например, векторные логотипы, пиксельная графика и т.д.) выглядят не совсем правильно при сохранении в формате JPEG.

И вот тут отлично показывает себя формат файла Portable Network Graphics (PNG). Он был разработан PNG Development Group через четыре года после выпуска JPEG и поддерживает сжатие данных без потерь и прозрачность. Именно поэтому PNG часто используют, если необходимо сохранить качество изображения, а размер файла не является проблемой.

Хорошее практическое правило – использовать JPEG для фотографий, а PNG – для изображений с прозрачностью и нефотографических изображений.

Заключение

Главное, что вам надо запомнить из прочитанного – JPEG и JPG являются одним и тем же форматом файла. Несмотря на путаницу, которую вызвал JPEG с его многочисленными обновлениями и вариациями, бум на цифровые изображения в Интернете в середине 90-х, несомненно, в первую очередь и был вызван появлением этого графического формата.

В следующий раз, когда вы соберетесь экспортировать фотографию из графического редактора и вам будет представлен длинный список доступных форматов, вспомните, что JPEG и JPG – это одно и то же.

Источник

JPEG 2000, JPEG-XR и WebP в стране упущенных возможностей

Ни для кого не секрет, что первым пунктом в оптимизации сайтов стоит графика. Потому многие крупные корпорации годами пыхтят над разработкой оптимальных форматов, в перспективе способных заменить существующие и разом осчастливить и разработчиков, и пользователей. Но лягушка все никак не превратится в царевну, и в распределении форматов по сети из года в год ничего интересного не происходит:

Попробуем разобраться, почему JPEG 2000, JPEG-XR и WebP все еще пасут задних, и действительно ли они такие классные, как заявлено.

JPEG 2000

Отличный формат сжатия, поддерживает компрессию как с потерями качества, так и без, а также прозрачность и прогрессивное сжатие. Заявлено сжатие на 20% лучше, чем в обычном JPEG, и при этом главной фишкой является отсутствие артефактов при сильной компрессии.
Недостаток – слабая поддержка, и от этого очень скудное распространение в сети.

JPEG-XR

Жмет фотки еще лучше и еще быстрее, чем JPEG 2000, возможен вариант lossless, при этом поддерживает разные степени прозрачности и прогрессивное сжатие. Сжимает якобы на 50…75% лучше, чем JPEG, при этом сохраняя приличное качество. Так заявлено. В конце материала поэкспериментируем и проверим, не разводят ли нас.
Поддержка — только старым добрым IE 9 и старше.

Является полностью открытым стандартом. Поддерживает как lossy, так и lossless, и компрессит картинки на 30…40% лучше JPEG’а. Единственный минус по сравнению с двумя предыдущими – не поддерживает прогрессивное сжатие. Зато гораздо лучше поддерживается браузерами и имеет более светлое будущее.

Поддержка

Не смотря на очевидные преимущества, ни JPEG 2000, ни JPEG-XR, ни WebP пока не светит занять место среди самых популярных форматов сети. Почему? Потому что договориться не могут. Посмотрим на поддержку:

Использование

Так картинка правильно отобразится только в дружественном браузере.

Встроенную поддержку &ltpicture&gt имеют только Chrome, Opera и последняя версия Firefox, но с помощью picturefill подстраиваемся и под другие браузеры. После загрузки скрипта добавьте к &lthead&gt следующее:

Сработает для WEBP and SVG. Для остальных форматов сразу после тега &ltscript&gt добавляем:

Ура. Картинка корректно отобразится в разных браузерах.

Сравниваем JPEG-XR и Webp

Мы решили на конкретном примере проверить, кто же лучше жмет картинки — JPEG-XR или WebP. Для этого мы собрали JPEG-картинки из лучших публикаций Хабры за последний месяц, и каждую поочередно сжали в WebP и в JPEG-XR с помощью этого и этого инструментов.
Средний показатель сжатия для JPEG-XR составил 48%, а для WebP — 60%. Если рассматривать каждую картинку отдельно, то в 80% случаев WebP справился с задачей лучше, чем JPEG-XR на 10. 25%.

Вот, например, один и тот же манул, сжатый в JPEG-XR и в WebP.

Как видим, данные отличаются от заявленных.

Источник