Содержание

Как устроен формат JPEG / Хабр

Изображения формата JPEG встречаются повсюду в нашей цифровой жизни, но за этим покровом осведомлённости скрываются алгоритмы, устраняющие детали, не воспринимаемые человеческим глазом. В итоге получается высочайшее визуальное качество при наименьшем размере файла – но как конкретно всё это работает? Давайте посмотрим, чего именно не видят наши глаза!

Легко принять, как само собой разумеющееся, возможность отправить фотку другу, и не волноваться по поводу того, какое устройство, браузер или операционную систему он использует – однако так было не всегда. К началу 1980-х компьютеры умели хранить и показывать цифровые изображения, однако по поводу наилучшего способа для этого существовало множество конкурирующих идей. Нельзя было просто отправить изображение с одного компьютера на другой и надеяться, что всё заработает.

Для решения этой проблемы в 1986 году был собран комитет экспертов со всего мира под названием «Объединённая группа экспертов по фотографии» (Joint Photographic Experts Group, JPEG), основанный в рамках совместной работы Международной организации по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссии (IEC) – двух международных организаций по стандартизации, штаб-квартира которых расположена в Женеве (Швейцария).

Группа людей под названием JPEG создала стандарт сжатия цифровых изображений JPEG в 1992 году. Любой человек, использовавший интернет, вероятно, встречался с изображениями в кодировке JPEG. Это самый распространённый способ кодирования, отправки и хранения изображений. От веб-страниц до емейла и соцсетей, JPEG используется миллиарды раз в день – практически каждый раз, когда мы смотрим изображение онлайн или отправляем его. Без JPEG веб был бы менее ярким, более медленным, и, вероятно, в нём было бы меньше фоток котиков!

Эта статья – о том, как декодировать JPEG изображение. Иначе говоря, о том, что требуется для преобразования сжатых данных, хранящихся на компьютере, в изображение, появляющееся на экране. Об этом стоит знать не только потому, что это важно для понимания технологии, которую мы используем ежедневно, но и потому, что раскрывая уровни сжатия, мы лучше узнаём восприятие и зрение, а также то, к каким деталям наши глаза восприимчивей всего.

Кроме того, играться с изображениями таким способом очень интересно.

Заглядывая внутрь JPEG

На компьютере всё хранится в виде последовательности двоичных чисел. Обычно эти биты, нули и единицы, группируются по восемь, составляя байты. Когда вы открываете JPEG изображение на компьютере, что-то (браузер, операционка, ещё что-то) должно декодировать байты, восстановив изначальное изображение в виде списка цветов, которые можно показать.

Если вы скачаете эту умильную фотографию кота и откроете её в текстовом редакторе, вы увидите кучу бессвязных символов.


Здесь я использую Notepad++ для изучения содержимого файла, поскольку обычные текстовые редакторы, типа Notepad из Windows, испортят двоичный файл после сохранения, и он перестанет удовлетворять формату JPEG.

Открывая изображение в текстовом редакторе, вы сбиваете компьютер с толку, точно так же, как вы сбиваете с толку свой мозг, когда потрёте глаза и начинаете видеть цветные пятна!

Эти пятна, которые вы видите, известны, как фосфены, и не являются результатом воздействия светового стимула или галлюцинациями, порождёнными разумом. Они возникают, потому что ваш мозг считает, что любые электрические сигналы в глазных нервах передают информацию о свете. Мозгу необходимо делать такие предположения, поскольку никак нельзя узнать, является ли сигнал звуком, видением или чем-то ещё. Все нервы в теле передают абсолютно одинаковые электрические импульсы. Давя на глаза, вы отправляете сигналы, не являющиеся зрительными, но активирующие рецепторы глаза, что ваш мозг интерпретирует – в данном случае, неверно – как нечто зрительное. Вы буквально способны видеть давление!

Забавно думать о том, насколько компьютеры похожи на мозг, однако это также является полезной аналогией, иллюстрирующей, насколько сильно значение данных – передаваемых по телу нервами, или хранящихся на компьютере – зависит от их интерпретации. Все двоичные данные состоят из нулей и единиц, базовых компонентов, способных передавать информацию любого вида. Ваш компьютер часто догадывается, как интерпретировать их при помощи подсказок, например, расширений файлов. А сейчас мы заставляем его интерпретировать их как текст, поскольку именно этого ожидает текстовый редактор.

Чтобы понять, как декодировать JPEG, нам нужно увидеть сами изначальные сигналы – двоичные данные. Это можно сделать при помощи шестнадцатеричного редактора, или же прямо на веб-странице оригинала статьи! Там есть изображение, рядом с которым в текстовом поле приведены все его байты (кроме заголовка), представленные в десятичном виде. Вы можете менять их, и скрипт перекодирует и выдаст новое изображение на лету.

Можно узнать многое, просто играясь с этим редактором. К примеру, можете ли вы сказать, в каком порядке хранятся пиксели?

В этом примере странно то, что изменение некоторых чисел вообще не влияет на изображение, а, например, если заменить число 17 на 0 в первой строке, то фотка полностью испортится!

Другие изменения, например, замена 7 на строке 1988 на число 254 изменяет цвет, но только последующих пикселей.

Возможно, наиболее странным будет то, что некоторые числа меняют не только цвет, но и форму изображения. Измените 70 в строке 12 на 2 и посмотрите на верхний ряд изображения, чтобы увидеть, что я имею в виду.

И вне зависимости от того, какое JPEG изображение вы используете, вы всегда будете находить эти загадочные шахматные последовательности при редактировании байтов.

Играясь с редактором, тяжело понять, как воссоздаётся фотка из этих байтов, поскольку JPEG сжатие состоит из трёх различных технологий, применяющихся последовательно по уровням. Мы изучим каждую из них отдельно, чтобы раскрыть наблюдаемое нами загадочное поведение.

Три уровня JPEG сжатия:

  1. Цветовая субдискретизация.
  2. Дискретное косинусное преобразование и дискретизация.
  3. Кодирование длин серий, дельта и Хаффмана

Дабы вы могли представить себе масштабы сжатия, обратите внимание, что изображение, приведённое выше, представляет 79 819 чисел, то есть, около 79 Кб. Если бы мы хранили его без сжатия, для каждого пикселя потребовалось бы по три числа – для красной, зелёной и синей составляющей. Это составило бы 917 700 чисел, или ок. 917 Кб. В результате JPEG сжатия итоговый файл уменьшился больше чем в 10 раз!

На самом деле, это изображение можно сжать гораздо сильнее. Снизу приведены два изображения рядом – фотка справа была ужата до 16 Кб, то есть в 57 раз меньше, чем несжатая версия!

Если присмотреться, будет видно, что эти изображения не идентичны. Оба они – картинки с JPEG сжатием, однако правая гораздо меньше по объёму. Также она выглядит чуть похуже (посмотрите на квадраты цветов фона). Поэтому JPEG ещё называют сжатием с потерями; в процессе сжатия изображение меняется и теряет некоторые детали.

1. Цветовая субдискретизация

Вот изображение с применением только первого уровня сжатия.


(Интерактивная версия – в оригинале статьи). Удаление одного числа рушит все цвета. Однако если удалить ровно шесть чисел, это практически не влияет на изображение.

Теперь числа чуть проще расшифровать. Это почти что простой список цветов, у которого каждый байт изменяет ровно один пиксель, но при этом он уже в два раза меньше несжатого изображения (которое занимало бы ок. 300 Кб в таком уменьшенном размере). Догадаетесь, почему?

Можно видеть, что эти числа не обозначают стандартные красную, зелёную и синюю компоненты, поскольку если заменить все числа нулями, мы получим зелёное изображение (а не белое).

Это потому, что эти байты обозначают Y (яркость),

Cb (относительная голубизна),

и Cr (относительная краснота) картинки.

Почему не использовать RGB? Ведь именно так работает большинство современных экранов. Ваш монитор может демонстрировать любой цвет, включая красный, зелёный и синий цвета с разной интенсивностью для каждого пикселя. Белый получается включением всех трёх на полную яркость, а чёрный – их отключением.

Это также очень похоже на работу человеческого глаза. Цветовые рецепторы наших глаз называются «колбочки», и делятся на три типа, каждый из которых более чувствителен либо к красному, либо к зелёному, либо к синему цветам [колбочки S-типа чувствительны в фиолетово-синей (S от англ. Short — коротковолновый спектр), M-типа — в зелено-желтой (M от англ. Medium — средневолновый), и L-типа — в желто-красной (L от англ. Long — длинноволновый) частях спектра. Наличие этих трёх видов колбочек (и палочек, чувствительных в изумрудно-зелёной части спектра) даёт человеку цветное зрение. / прим. перев.]. Палочки, другой тип фоторецепторов в наших глазах, способны улавливать только изменения в яркости, однако они гораздо более чувствительные. В наших глазах есть около 120 млн палочек и всего 6 млн колбочек.

Поэтому наши глаза гораздо лучше замечают изменения в яркости, чем изменения в цвете. Если отделить цвет от яркости, можно убрать немного цвета, и никто ничего не заметит. Цветовая субдискретизация – это процесс представления цветовых компонентов изображения в меньшем разрешении по сравнению с компонентами яркости. В примере выше у каждого пикселя ровно один компонент Y, а у каждой отдельной группы из четырёх пикселей есть ровно одна компонента Cb и одна Cr. Поэтому изображение содержит в четыре раза меньше цветовой информации, чем было у оригинала.

Цветовое пространство YCbCr используется не только в JPEG. Его изначально придумали в 1938 году для телепередач. Не у всех есть цветной телевизор, поэтому разделение цвета и яркости позволило всем получать один и тот же сигнал, а телевизоры без цвета просто использовали только компонент яркости.

Поэтому удаление одного числа из редактора полностью рушит все цвета. Компоненты хранятся в виде Y Y Y Y Cb Cr (на самом деле, не обязательно в таком порядке – порядок хранения задаётся в заголовке файла). Удаление первого числа приведёт к тому, что первое значение Cb будет воспринято, как Y, Cr как Cb, и в целом получится эффект домино, переключающий все цвета картинки.

Спецификация JPEG не обязывает вас использовать YCbCr. Но в большинстве файлов она используются, поскольку она даёт изображения лучшего качества после субдискретизации по сравнению с RGB. Но вам не обязательно верить мне на слово. Посмотрите сами в табличке ниже, как будет выглядеть субдискретизация каждого отдельного компонента как в RGB, так и в YCbCr.


(Интерактивная версия – в оригинале статьи).

Удаление синего не так заметно, как красного или зелёного. Всё потому, что из шести миллионов колбочек в ваших глазах около 64% чувствительны к красному, 32% к зелёному и 2% к синему.

Субдискретизация компонента Y (слева внизу) видна лучше всего. Заметно даже небольшое изменение.

Преобразование изображения из RGB в YCbCr не уменьшает размер файла, но облегчает поиск менее заметных деталей, которые можно удалить. Сжатие с потерями происходит на втором этапе. В её основе лежит идея представления данных в более сжимаемом виде.

2. Дискретное косинусное преобразование и дискретизация

Этот уровень сжатия по большей части и определяет суть JPEG. После преобразования цветов в YCbCr компоненты сжимаются по отдельности, поэтому далее мы можем сконцентрироваться только на компоненте Y. И вот как выглядят байты компонента Y после применения этого уровня.


(Интерактивная версия – в оригинале статьи). В интерактивной версии клик на пикселе прокручивает редактор на строчку, которая его обозначает. Попробуйте поудалять числа с конца или добавить несколько нулей к определённому числу.

На первый взгляд, выглядит, как очень плохое сжатие. В изображении 100 000 пикселей, и для обозначения их яркости (Y-компоненты) требуется 102 400 чисел — это хуже, чем если вообще ничего не сжимать!

Однако обратите внимание на то, что большинство этих чисел равны нулю. Более того, все эти нули в конце строк можно удалять, не меняя изображение. Остаётся порядка 26 000 чисел, а это уже почти в 4 раза меньше!

На этом уровне находится секрет шахматных узоров. В отличие от других эффектов, которые мы видели, появление этих узоров не является глюком. Они – строительные блоки всего изображения. В каждой строчке редактора содержится ровно 64 числа, коэффициенты дискретного косинусного преобразования (DCT), соответствующие интенсивностям 64-х уникальных узоров.

Эти узоры формируются на основе графика косинуса. Вот, как выглядят некоторые из них:


8 из 64 коэффициентов

Ниже – изображение, демонстрирующее все 64 узора.


(Интерактивная версия – в оригинале статьи).

Эти узоры имеют особое значение, поскольку они формируют базис изображений размера 8х8. Если вы незнакомы с линейной алгеброй, то это означает, что любое изображение размера 8х8 можно получить из этих 64-х узоров. DCT – это процесс разбиения изображений на блоки 8х8 и преобразования каждого блока в комбинацию из этих 64 коэффициентов.

То, что любое изображение можно составить из 64 определённых узоров, кажется волшебством. Однако это то же самое, что сказать, что любое место на Земле можно описать двумя числами – широтой и долготой [с указанием полушарий / прим. перев.]. Мы часто считаем поверхность Земли двумерной, поэтому нам требуются всего два числа. Изображение 8х8 имеет 64 измерения, поэтому нам требуются 64 числа.

Пока непонятно, как это помогает нам в смысле сжатия. Если нам нужно 64 числа для представления изображения 8х8, почему этот способ будет лучше, чем просто хранить 64 компоненты яркости? Мы делаем это по той же причине, по которой мы превратили три числа RGB в три числа YCbCr: это позволяет нам удалить незаметные детали.

Сложно увидеть, какие именно детали удаляются на этом этапе, поскольку JPEG применяет DCT к блокам 8х8. Однако никто не запрещает нам применить его к целой картинке. Вот, как выглядит DCT по компоненте Y в применении к целой картинке:

С конца можно удалить более 60 000 чисел практически без заметных изменений на фотке.

Однако отметьте, что если мы обнулим первые пять чисел, разница будет очевидной.

Числа в начале обозначают изменения низкой частоты в изображении, и наши глаза улавливают их лучше всего. Числа ближе к концу обозначают изменения высоких частот, которые сложнее заметить. Чтобы «увидеть то, что не видно глазом», мы можем изолировать эти детали высокой частоты, обнулив первые 5000 чисел.

Мы видим все области изображения, в которых происходит наибольшее изменение от пикселя к пикселю. Выделяются глаза кота, его усы, махровое одеяло и тени в нижнем левом углу. Можно пойти и дальше, обнулив первые 10 000 чисел:

20 000:

40 000:

60 000:

Эти высокочастотные детали JPEG и удаляет на этапе сжатия. Преобразование цветов в коэффициенты DCT не несёт потерь. Потери образуются на шаге дискретизации, где удаляются величины высокой частоты или близкие к нулю. Когда вы понижаете качество сохранения JPEG, программа увеличивает порог количества удаляемых значений, что даёт уменьшение размера файла, но делает картинку более пикселизированной. Поэтому изображение в первом разделе, которое было в 57 раз меньше, так выглядело. Каждый блок 8х8 представлялся гораздо меньшим количеством коэффициентов DCT по сравнению с более качественной версией.

Можно сделать такой крутой эффект, как постепенная потоковая передача изображений. Можно вывести размытую картинку, которая становится всё более детализированной по мере скачивания всё большего количества коэффициентов.

Вот, просто для интереса, что получится при использовании всего 24 000 чисел:

Или всего 5000:

Очень размыто, но как будто узнаваемо!

3. Кодирование длин серий, дельта и Хаффмана

Пока что все этапы сжатия шли с потерями. Последний этап, наоборот, идёт без потерь. Он не удаляет информацию, однако значительно уменьшает размер файла.

Как можно сжать что-либо, не отбрасывая информацию? Представьте, как бы мы описали простой чёрный прямоугольник 700 х 437.

JPEG использует для этого 5000 чисел, но можно достичь гораздо лучшего результата. Можете представить себе схему кодирования, которая бы описывала подобное изображение как можно меньшим количеством байт?

Минимальная схема, которую смог придумать я, использует четыре: три для обозначения цвета, и четвёртый – сколько пикселей имеет такой цвет. Идея представления повторяющихся значений таким сжатым способом называется кодирование длин серий. Она не имеет потерь, поскольку мы можем восстановить закодированные данные в первозданном виде.

Размер файла JPEG с чёрным прямоугольником гораздо больше 4 байт – вспомните, что на уровне DCT сжатие применяется к блокам 8х8 пикселей. Поэтому как минимум нам нужен один коэффициент DCT на каждые 64 пикселя. Один нам нужен потому, что вместо того, чтобы хранить один DCT-коэффициент, за которым идёт 63 нуля, кодирование длин серий позволяет нам хранить одно число и обозначить, что «все остальные – нули».

Дельта-кодирование – это техника, при которой каждый байт содержит отличие от какого-то значения, а не абсолютную величину. Поэтому редактирование определённых байтов изменяет цвет всех остальных пикселей. К примеру, вместо того, чтобы хранить

12 13 14 14 14 13 13 14

Мы могли бы начать с 12, а потом просто обозначать, сколько надо прибавить или отнять, чтобы получить следующее число. И эта последовательность в дельта-кодировании приобретает вид:

12 1 1 0 0 -1 0 1

Преобразованные данные не получаются меньше исходных, но сжимать их уже легче. Применение дельта-кодирования перед кодированием длин серий может сильно помочь, оставаясь при этом сжатием без потерь.

Дельта-кодирование – одна из немногих техник, применяемых вне блоков 8х8. Из 64 коэффициентов DCT один – просто постоянная волновая функция (сплошной цвет). Он представляет среднюю яркость каждого блока для компонент яркости, или среднюю голубизну для компонентов Cb, и так далее. Первое значение каждого DCT-блока называется DC-значением, и каждое DC-значение проходит дельта-кодирование по отношению к предыдущим. Поэтому изменение яркости первого блока повлияет на все блоки.

Остаётся последняя загадка: как изменение единственного числа полностью портит всю картинку? Пока таких свойств у уровней сжатия не было. Ответ лежит в заголовке JPEG. Первые 500 байт содержат метаданные об изображении – ширину, высоту, и проч., и пока мы с ними не работали.

Без заголовка практически невозможно (ну, или очень сложно) декодировать JPEG. Это будет выглядеть так, будто я пытаюсь описать вам картину, и начинаю изобретать слова для того, чтобы передать своё впечатление. Описание будет, вероятно, весьма сжатым, поскольку я могу изобретать слова именно с тем значением, которое я хочу передать, однако для всех остальных они не будут иметь смысла.

Звучит глупо, но именно так это и происходит. Каждое изображение JPEG сжимается с кодами, специфичными именно для него. Словарь кодов хранится в заголовке. Эта техника называется «код Хаффмана», а словарь – таблицей Хаффмана. В заголовке таблица отмечена двумя байтами – 255 и потом 196. У каждого цветового компонента может быть своя таблица.

Изменения таблиц радикально повлияют на любое изображение. Хороший пример – поменять на 15-й строке 1 на 12.

Это происходит потому, что в таблицах указывается, как нужно читать отдельные биты. Пока что мы работали только с двоичными числами в десятичном виде. Но это скрывает от нас тот факт, что если вы хотите хранить число 1 в байте, то оно будет выглядеть, как 00000001, поскольку в каждом байте должно быть ровно восемь бит, даже если нужен из них всего один.

Потенциально это большая трата места, если у вас есть много мелких чисел. Код Хаффмана – это техника, позволяющая нам ослабить это требование, по которому каждое число должно занимать восемь бит. Это значит, что если вы видите два байта:

234 115

То, в зависимости от таблицы Хаффмана, это могут быть три числа. Чтобы их извлечь, вам надо сначала разбить их на отдельные биты:

11101010 01110011

Затем обращаемся к таблице, чтобы понять, как их группировать. К примеру, это могут быть первые шесть битов, (111010), или 58 в десятичной системе, за которыми идут пять битов (10011), или 19, и наконец последние четыре бита (0011), или 3.

Поэтому очень сложно разобраться в байтах на этом этапе сжатия. Байты не представляют то, что кажется. Не буду углубляться в детали работы с таблицей в данной статье, но материалов по этому вопросу в сети достаточно.

Один из интересных трюков, которые можно проделать, зная это – отделить заголовок от JPEG и хранить его отдельно. По сути, получится, что файл сможете прочесть только вы. Facebook проделывает это, чтобы ещё сильнее уменьшать файлы.

Что ещё можно сделать – совсем немного изменить таблицу Хаффмана. Для других это будет выглядеть, как испорченная картинка. И только вы будете знать волшебный вариант её исправления.

Подведём итоги: так что же нужно для декодирования JPEG? Необходимо:

  1. Извлечь таблицу (таблицы) Хаффмана из заголовка и декодировать биты.
  2. Извлечь коэффициенты дискретного косинусного преобразования для каждого компонента цвета и яркости для каждого блока 8х8, проведя обратные преобразования кодирования длин серий и дельты.
  3. Скомбинировать косинусы на основе коэффициентов, чтобы получить значения пикселей для каждого блока 8х8.
  4. Масштабировать компоненты цветов, если проводилась субдискретизация (эта информация есть в заголовке).
  5. Преобразовать полученные значения YCbCr для каждого пикселя в RGB.
  6. Вывести изображение на экран!

Серьёзная работа для простого просмотра фотки с котиком! Однако, что мне в этом нравится – видно, насколько технология JPEG человекоцентрична. Она основана на особенностях нашего восприятия, позволяющих достичь гораздо лучшего сжатия, чем обычные технологии. И теперь, понимая, как работает JPEG, можно представить, как эти технологии можно перенести в другие области. К примеру, дельта-кодирование в видео может дать серьёзное уменьшение размера файла, поскольку там часто есть целые области, не меняющиеся от кадра к кадру (к примеру, фон).

Код, использованный в статье, открыт, и содержит инструкции по замене картинок на свои собственные.

JPEG — Изображение в формате JPEG

Расширение JPEG

Чем открыть файл JPEG

В Windows: Microsoft Windows Photo Viewer, Microsoft Paint, Adobe Photoshop CS5, Adobe Photoshop Elements 10, Adobe Illustrator CS5, CorelDRAW Graphics Suite X5, Corel PaintShop Pro X4, ACDSee Photo Manager 14, ACD Systems Canvas 12, Laughingbird The Logo Creator, Roxio Creator 2012, Axel Rietschin FastPictureViewer, Zoner Photo Studio, IrfanView, Adobe Fireworks, PhotoOnWeb, Artweaver, Ability Photopaint, любой другой графический редактор, любой другой вэб-браузер
В Mac OS: Apple Preview, Adobe Photoshop CS5, Adobe Photoshop Elements 10, Adobe Illustrator CS5, ACDSee Pro for Mac, Laughingbird The Logo Creator, Roxio Toast 11, Fireworks for Mac, Adobe Creative Suite for Mac, Flare for Mac, любой другой графический редактор, любой другой вэб-браузер
В Linux: GIMP, Gwenview
Кроссплатформенное ПО: XnView, Paint.NET, Google Picasa, GIMP, Easy-PhotoPrint EX

Описание JPEG

Популярность:

Раздел: Растровая графика

Разработчик: Joint Photographic Experts Group

Термин JPEG на самом деле – это сокращение от «Совместная группа экспертов фотографии» (Joint Photographic Experts Group), потому что это название комитета, который разработал формат. Но Вы не обязаны это помнить, т.к. редко кто об этом знает. Вместо этого, помните, что JPEG представляет собой сжатый формат файла изображения. JPEG изображения не ограничены определенным количеством цветов, как GIF формат. Таким образом, формат JPEG лучше для сжатия фотографий. Так что, если вы увидите большое, красочное изображение в Интернете, то, скорее всего файла в формате JPEG.

JPEG основан на 24-битной цветовой палитре и поддерживает 16,7 млн. цветов. Однако это формат сжатия с потерями, а это значит, что часть информации теряется при сжатии. Степень сжатия может быть в диапазоне от 10:1 до 20:1, и большинство графических прикладных программ (например, Adobe Photoshop) позволяют выбрать степень сжатия.

Формат JPEG файлов лучше всего подходит для цифровой фотографии, где типичная скорость сжатия с очень низким уровнем потери качества составляет около 10:1. Как GIF, JPEG, это кроссплатформенный формат, то есть тот же файл будет выглядеть так же, как на Mac и PC.

Mime тип: image/jpeg, image/jpg, application/jpg, application/x-jpg

Форматы файлов изображения: RAW, JPEG и другие

Файл в формате RAW соответствует своему названию — это файл «сырых», необработанных данных. Он содержит именно те данные изображения, которые захватил датчик камеры. Все настройки баланса белого, стиля изображения и так далее, которые вы применили, присоединяются к файлу изображения. Это означает, что в дальнейшем их можно будет изменить с помощью программного обеспечения для обработки файлов RAW, например Digital Photo Professional (DPP) от Canon или Adobe® Photoshop® (с актуальной версией подключаемого модуля Adobe Camera Raw) и не только.

Файл в формате RAW часто называют «цифровым негативом», так как данные можно обрабатывать и печатать различными способами, добиваясь различных результатов, совсем как негативы на пленочных камерах. Так же, как и пленочный негатив, файл RAW невозможно изменить. Если открыть файл RAW в приложении, обработать и отредактировать его и затем сохранить, на компьютере будет создан новый файл (обычно в формате JPEG или TIFF). Исходный файл в формате RAW останется без изменений, и в любой момент его можно будет снова открыть и использовать для получения совершенно другого результата.

Название формата «RAW» не является аббревиатурой, его написание заглавными буквами сложилось исторически, при этом имена файлов RAW на камерах Canon не заканчиваются на «.RAW». Вместо этого, вплоть до появления камеры EOS M50 с новым процессором DIGIC 8, файлы RAW на камерах Canon сохранялись в формате .CR2. На некоторых камерах также предусматривались альтернативные форматы с более низким разрешением и «средним» (M-RAW) или «малым» (S-RAW) размерами файлов. Файлы этих двух типов обладают большинством преимуществ файлов RAW, но благодаря меньшему разрешению занимают меньше места в хранилище.

Процессор DIGIC 8 позволил использовать формат .CR3 и его подвид, формат C-RAW, который сохраняет то же самое разрешение, при этом сокращая размер файлов на 35–55% и экономя пространство на карте памяти. (Для этого, однако, C-RAW использует сжатие с потерями, то есть удаляет некоторую информацию об изображении. Вскоре мы остановимся на этом аспекте подробнее).

Файлы RAW, созданные камерами разных моделей, не совсем одинаковы, даже если сохраняются в одном и том же формате (CR2 или CR3). Именно поэтому программное обеспечение для обработки файлов RAW, например DPP, регулярно обновляется для поддержки новых моделей камер, и при покупке новой камеры мы настоятельно рекомендуем проверить наличие обновлений DPP и загрузить самую актуальную версию.

Некоторые камеры EOS позволяют обрабатывать изображения в формате RAW, используя саму камеру, что очень удобно для создания файлов JPEG с одинаковыми пользовательскими настройками (например, балансом белого, яркостью и шумоподавлением), а не встроенных параметров JPEG вашей камеры. У обработки файлов RAW на компьютере, а не с помощью камеры, есть свои преимущества — более широкий экран и более мощный процессор.

Преимущества формата RAW

  • Максимальная гибкость при редактировании
  • Широкий выбор настроек для редактирования после съемки
  • 14-битные файлы: запись максимального диапазона цветов и тонов

Недостатки формата RAW

  • Большой размер файла
  • Необходимость в обработке (обычно на компьютере)

Формат JPG: особенности, преимущества и недостатки.

Vasyl Holiney Обновлено Loading…

Содержание:
1.Преимущества и недостатки
2.Где используется?

JPG является одним из наиболее узнаваемых, популярных и понятных растровых форматов изображения. Об отличиях растра и вектора мы говорили в этой статье.

Появился этот формат, как результат работы группы фото экспертов «Joint Photographic Experts Group». Основной задачей этой группы разработчиков было выработать оптимальный алгоритм сжатия изображения. На сегодня эта задача решена успешно.

Фото Cargocollective.com

Вкратце о формате мы уже писали в этой статье «Форматы графических файлов — JPG, PNG, SVG, PDF», теперь разберем плюсы и минусы формата более подробно:

Преимущества и недостатки.

Плюсы:
— высокая и управляемая степень сжатия. Пользователь сам выбирает соотношение качество/размер файла;
— небольшой размер файла;
— узнаваемость всеми браузерами, графическими и текстовыми редакторами, совместимость и правильное отображение на всех компьютерах, планшетах и мобильных устройствах;
— правильная работа с полноцветными реалистичными изображениями, где много цветовых и контрастных переходов;
— при небольшой степени сжатия качество изображения остается достаточно высоким.
Все это обеспечивает колоссальную популярность формата.

Минусы:
— при сильном сжатии изображение может «рассыпаться» на отдельные квадратики – блоки пикселей размером 8х8. Это происходит потому, что алгоритм сжатия предполагает анализ соседних пикселей, вычисление их цвета и усреднение, за счет этого плавные цветовые переходы могут стать ступенчатыми или пропасть вовсе;
— хуже других форматов подходит для работы с текстами или монохромными графическими изображениями с четкими границами;
— не поддерживает прозрачность. В случае отрисовки шаблонов, логотипов, кнопок — это критично;
— восстановленный после сжатия файл править и/или пересохранять не рекомендуют — каждый такой шаг ухудшает качество изображения.

Где используется?

Применяется .jpg чаще всего для обработки и хранения полноцветных картинок с реалистичными изображениями, где неотъемлемо присутствуют переходы яркости и цвета. Также .jpg формат используют для хранения и передачи графического цифрового контента (фотографии, скан-копии, оцифрованные картинки). Он наиболее удобен и при размещении и передаче сжатых изображений по сети, потому что занимает мало места, по сравнению с другими форматами.

Оптимальные форматы для логотипов, рисунков с несколькими приоритетными цветами и четкими границами, визиток и т.п. мы рассмотрим в следующих статьях. А для бытового хранения фотографий, передачи через интернет или при размещении на сайтах идеально подходит .jpg.

Руководитель отдела маркетинга и главный генератор идей компании Logaster. Автор книги «Как создать фирменный стиль и не разориться». Ценит экспертный подход, но в то же время использует простой язык для объяснения сложных идей.

Чем отличается 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.

♥ ПО ТЕМЕ: 20 экстремальных селфи (фото и видео) Instagram в местах, где легко расстаться с жизнью.

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.

♥ ПО ТЕМЕ: Ошибки начинающих фотографов, или как правильно фотографировать.

 

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.

♥ ПО ТЕМЕ: Как получить бесплатно безлимитное облако Яндекс.Диск для хранения фото с iPhone и iPad.

 

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.

♥ ПО ТЕМЕ: Как вывести фото или видео с iPhone или iPad на телевизор – 4 способа.

 

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.

♥ ПО ТЕМЕ: DMD Clone, или как создать двойника на фото (клонировать объекты) в iPhone.

 

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.

♥ ПО ТЕМЕ: Как в Telegram отправлять и получать самоудаляющиеся сообщения (текст, фото или видео).

 

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.

♥ ПО ТЕМЕ: Как правильно фотографировать: 12 простых советов для тех, кто хочет улучшить качество своих фотографий.

 

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.

Смотрите также:

Метки: iFaq.

Характеристики формата HEIF | Sony

ILCE-7SM3

Помимо записи изображений в формате JPEG, который является стандартным для обычных камер, вы можете записывать изображения в новом формате HEIF.
Формат JPEG имеет превосходную совместимость. Вы можете просматривать и редактировать файлы JPEG в различных окружениях. Формат HEIF имеет высокую эффективность сжатия. В формате HEIF камера может выполнять запись с высоким качеством изображения и небольшими размерами файлов.
Однако имейте в виду, что вы, возможно, не сможете просматривать или редактировать файлы HEIF в зависимости от компьютера или программного обеспечения. Кроме того, для воспроизведения фотоснимков в формате HEIF требуется HEIF-совместимое окружение. Вы можете наслаждаться высококачественными фотоснимками, подключив камеру к телевизору с помощью HDMI.
Для подключения камеры к телевизору используйте улучшенный высокоскоростной HDMI кабель (продается отдельно).

При использовании приложения для ПК HEIF Converter для преобразования изображений, снятых в формате HEIF, в формат JPEG (8-битный) или TIFF (16-битный) вы сможете воспроизводить или редактировать изображения на более широком спектре устройств.
Щелкните здесь для загрузки HEIF Converter.

Характеристики формата HEIF

  • Если камера записывает изображения в формате HEIF, они имеют то же качество, что и изображения JPEG, но требуют меньших размеров файлов, поскольку эффективность сжатия HEIF примерно вдвое выше, чем у JPEG. В результате камера может сохранять и передавать данные очень эффективно.
  • Формат HEIF позволяет записывать изображения с богатой 10-битной градацией глубины цвета и эффективен при воспроизведении градаций неба, тоны которого имеют тенденцию к плавному изменению.
  • Формат HEIF поддерживает запись с цветовой дискретизацией 4:2:2 с высокой степенью воспроизводимости цвета. Поэтому, если требуется высокое качество изображения, можно использовать цветовую дискретизацию 4:2:2.
  • При использовании функции [Фотоснимки HLG] камеры вы можете получать фотоснимки с широким динамическим диапазоном и широкой цветовой гаммой, совместимой с BT.2020, с помощью гамма-кривых, эквивалентных HLG (Hybrid Log-Gamma: стандарт для изображений HDR).

Способ установки

После установки режима съемки в режимы фотосъемки (Auto, P, A, S, M) выполните следующие настройки.

  1. [ПерекJPEG/HEIF]
    MENU → (Съемка) → [Кач-во изображ.] → [ПерекJPEG/HEIF] → Выберите [HEIF(4:2:0)] или [HEIF(4:2:2)].

    Примечания

    • При использовании приложения для ПК HEIF Converter вы можете преобразовывать изображения в формат JPEG (8-битный) или TIFF (16-битный). Рекомендуется преобразовывать изображения в JPEG, если эти изображения необходимо воспроизводить на различных устройствах. Для редактирования изображений рекомендуется преобразовывать их в формат TIFF, в котором используются данные градаций, записанные с 10-битной глубиной цвета.
    • В случае преобразования файлов формата HEIF, содержащих записанные HDR-изображения, в формат TIFF, используйте программное обеспечение для редактирования изображений, поддерживающее управление цветом. При использовании программного обеспечения для редактирования, которое не поддерживает управление цветом, цвета изображений могут воспроизводиться неточно.
  2. [Формат файла]
    MENU → (Съемка) → [Кач-во изображ.] → [Формат файла] → Выберите [RAW и HEIF] или [HEIF].
  3. [Качество HEIF]
    MENU → (Съемка) → [Кач-во изображ.] → [Качество HEIF] → нужная настройка.
  4. [Разм. изобр.HEIF]
    MENU → (Съемка) → [Кач-во изображ.] → [Разм. изобр.HEIF] → нужная настройка.
  5. [Формат]
    MENU → (Съемка) → [Кач-во изображ.] → [Формат] → нужная настройка.

    Если вы хотите получать фотоснимки с широким динамическим диапазоном и широкой цветовой гаммой, совместимой с BT.2020, с помощью гамма-кривых, эквивалентных HLG (Hybrid Log-Gamma: стандарт для изображений HDR), используйте следующий пункт для выполнения настроек.

  6. [Фотоснимки HLG]
    MENU → (Съемка) → [Кач-во изображ.] → [Фотоснимки HLG] → [Вкл].

    Совет

    Для воспроизведения фотоснимков, снятых с помощью функции [Фотоснимки HLG], на камере

    При использовании функции [Поддер.дис.Gamma] вы можете отображать изображения с практически таким же качеством изображения, как и при воспроизведении на HLG- (BT.2020-) совместимом мониторе. Установите [Поддер.дис.Gamma] во [Вкл], а [Тип.поддер.Gamma] в [Авто] или [HLG(BT.2020)].

    Для просмотра фотоснимков, снятых с помощью функции [Фотоснимки HLG], на телевизоре

    Вы можете просматривать фотоснимки на HDR-совместимом телевизоре*, подключенном к камере через HDMI. Вы можете наслаждаться просмотром изображений на большом экране с более широким диапазоном яркости, чем обычная яркость, чего трудно добиться от печатных снимков.

    *
    Для просмотра фотоснимков HLG (Hybrid Log-Gamma) с более широким диапазоном яркости необходим HDR-совместимый телевизор. Для надлежащего отображения изображений на HDR-совместимом телевизоре Sony установите Auto для [Видеосигнал] или [Параметры видео] в настройках качества изображения телевизора.
*
Изображения экранов меню на этой странице показаны в упрощенном виде с иллюстративной целью и не являются точным отражением экранов, отображаемых в камере.

Была ли эта статья полезной?
Да Нет

Мы проводим небольшой опрос в целях повышения качества наших услуг. Мы будем благодарны вам за прохождение опроса.
Ваши ответы будут использованы для развития и улучшения наших продуктов и услуг. Ответы на опросы будут обработаны статистически и не будут разглашены образом, позволяющим определять конкретного пользователя.


PAGE TOP

Форматы графических файлов: RAW, JPG, PNG, TIFF,

Форматы файлов — основа работы с цифровыми фотографиями. FotoTips.ru расскажет вам о всех основных форматах графических файлов.

RAW.

Формат файлов содержащий необработанную информацию, поступающую напрямую с матрицы фотокамеры. Эти файлы не обрабатываются процессором камеры (в отличие от JPG) и содержат оригинальную информацию о съемке. RAW может быть сжат без потери качества.

Преимущества RAW очевидны — в отличие от JPG, который был обработан в камере и уже сохранен с сжатием данных — RAW дает широчайшие возможности по обработке фотографии и сохраняет максимальное качество.

Заметка. Разные производители фототехники используют разные алгоритмы для создания RAW в своих камерах. Каждый производитель придумывает собственное разрешение для своего RAW-файла — NEF — Nikon, CR2 — Canon…

JPEG (он же JPG).

Это самый распространенный формат графических файлов.

Свою популярность JPG заслужил гибкой возможностью сжатия данных. При необходимости изображение можно сохранить с максимальным качеством. Либо сжать его до минимального размера файла для передачи по сети.

В JPG применяется алгоритм сжатия с потерей качества. Что это нам дает? Явный минус такой системы — потеря качества изображения при каждом сохранении файла. С другой сжатие изображения в 10 раз упрощает передачу данных.

На практике, сохранение фотографии с минимальной степенью сжатия не дает видимого ухудшение качества изображения. Именно поэтому JPG — самый распространенный и популярный формат хранения графических файлов.

TIFF.

Формат TIFF очень популярен для хранения изображений. Он позволяет сохранять фотографии в различных цветовых пространствах (RBG, CMYK, YCbCr, CIE Lab и пр.) и с большой глубиной цвета (8, 16, 32 и 64 бит). TIFF широко поддерживается графическими приложениями и используется в полиграфии.

В отличии от JPG, изображение в TIFF не будет терять в качестве после каждого сохранения файла. Но ,к сожалению, именно из-за этого TIFF файлы весят в разы больше JPG.

Право на формат TIFF в данный момент принадлежит компании Adobe. Photoshop может сохранять TIFF без объединения слоев.

PSD.

Формат PSD используется в программе Photoshop. PSD позволяет сохранять растовое изображение со многими слоями, любой глубиной цвета и в любом цветовом пространстве.

Чаще всего формат используется для сохранения промежуточных или итоговых результатов сложной обработки с возможностью изменения отдельных элементов.

Так же PSD поддерживает сжатие без потери качества. Но обилие информации, которое может содержать PSD файл, сильно увеличивает его вес.

BMP.

Формат BMP один из первых графических форматов. Его распознает любая программа работающая с графикой, поддержка формата интегрирована в операционные системы Windows и OS/2.

BMP хранит данные с глубиной цвета до 48 бит и максимальным размером 65535×65535 пикселей.
На данный момент формат BMP практически не используеться ни в интернете (JPG весит в разы меньше), ни в полиграфии (TIFF справляеться с этой задачей лучше).

GIF.

Формат GIF был создан на заре интернета для обмена изображениями. Он может хратить сжатые без потери данных изображения в формате до 256 цветом. Формат GIF идеально подходит для чертежей и графиков, а так же поддерживает прозрачность и анимацию.
Так же GIF поддерживает сжатие без потери качества.

PNG.

Формат PNG создан как для улучшения, так и для замены формата GIF графическим форматом, не требующим лицензии для использования. В отличии от GIF, у PNG есть поддержка альфа-канала и возможность хранить неограниченное количество цветов.

PNG сжимает данные без потерь, что делает его очень удобным для хранения промежуточных версий обработки изображений.

JPEG 2000 (или jp2).

Новый графический формат, созданный для замены JPEG. При одинаковом качестве размер файла в формате JPEG 2000 на 30% меньше, чем JPG.

При сильном сжатии JPEG 2000 не разбивает изображение на квадраты, характерные формату JPEG.

К сожалению, на данный момен этот формат мало распростанён и поддерживается только браузерами Safari и Mozilla/Firerox (через Quicktime).

JPEG — формат файла изображения

Что такое файл JPEG?

JPEG — это тип формата изображения, который сохраняется с использованием метода сжатия с потерями. Выходное изображение в результате сжатия представляет собой компромисс между размером хранилища и качеством изображения. Пользователи могут настроить уровень сжатия для достижения желаемого уровня качества и в то же время уменьшить размер хранилища. Если к изображению применяется сжатие 10: 1, качество изображения незначительно ухудшается. Чем выше значение сжатия, тем выше ухудшение качества изображения.

Спецификации формата файла

Формат файла изображения JPEG был стандартизирован Объединенной группой экспертов по фотографии и, следовательно, получил название JPEG. Формат был выбран для хранения и передачи фотографических изображений в Интернете. Почти все операционные системы теперь имеют средства просмотра, поддерживающие визуализацию изображений JPEG, которые также часто сохраняются с расширением JPG. Даже веб-браузеры поддерживают визуализацию изображений JPEG. Прежде чем перейти к спецификациям формата файла JPEG, необходимо упомянуть общий процесс этапов создания JPEG.

Шаги сжатия JPEG

Преобразование: Цветные изображения преобразуются из RGB в изображение яркости / цветности (Глаз чувствителен к яркости, а не к цветности, поэтому часть цветности может потерять много данных и, следовательно, может быть сильно сжатой.

Понижающая дискретизация: Понижающая дискретизация выполняется для цветного компонента, а не для компонента яркости. Понижающая дискретизация выполняется либо в соотношении 2: 1 по горизонтали и 1: 1 по вертикали (2h 1 V). Таким образом, изображение уменьшается в размере, поскольку Компонент y не трогаем, заметной потери качества изображения нет.

Организация в группы: Пиксели каждого цветового компонента организованы в группы размером 8 × 2 пикселя, называемые «единицами данных», если количество строк или столбцов не кратно 8, нижняя строка и крайние правые столбцы дублируются.

Дискретное косинусное преобразование: Затем к каждому блоку данных применяется дискретное косинусное преобразование (DCT) для создания карты преобразованных компонентов 8 × 8. CT включает некоторую потерю информации из-за ограниченной точности компьютерной арифметики.Это означает, что даже без карты будет некоторая потеря качества изображения, но обычно она небольшая.

Квантование: Каждый из 64 преобразованных компонентов в единице данных делится на отдельное число, называемое его «коэффициентом квантования (QC)», а затем округляется до целого числа. Здесь информация теряется безвозвратно. Большой контроль качества приводит к еще большим потерям. В целом, большинство инструментов JPEG позволяют использовать таблицы контроля качества, рекомендованные стандартом JPEG.

Кодирование: 64 квантованных преобразованных коэффициента (которые теперь являются целыми числами) каждой единицы данных кодируются с использованием комбинации кодирования RLE и кодирования Хаффмана.

Добавление заголовка: Последний шаг добавляет заголовок и все используемые параметры JPEG и выводит результат.

Декодер JPEG использует шаги в обратном порядке для создания исходного изображения из сжатого.

Структура файла

Изображение JPEG представлено как последовательность сегментов, каждый из которых начинается с маркера. Каждый маркер начинается с байта 0xFF, за которым следует флаг маркера, представляющий тип маркера. Полезная нагрузка, за которой следует маркер, различается в зависимости от типа маркера.Ниже перечислены распространенные типы маркеров JPEG:

Краткое имя Байт Полезная нагрузка Имя Комментарии
SOI 0xFF, 0xD8 нет Начало изображения
S0F0 0xFF, 0xC0 переменный размер Начало кадра
S0F2 0xFF, 0xC2 переменный размер Начало кадра
DHT 0xFF64, 0xFF64 переменный размер Определить таблицы Хаффмана
DQT 0xFF, 0xDB переменный размер Определить таблицы квантования
DRI 0xFF, 0xDD 4 байта Определить Интервал
SOS 0xFF, 0xDA переменный размер S tart Of Scan
RSTn 0xFF, 0xD // n // (// n // # 0..7) нет Перезапустить
APPn 0xFF, 0xE // n // переменный размер для конкретного приложения
COM 0xFF, 0xFE переменный размер Комментарий
EOI 0xFF, 0xD9 нет Конец изображения

Внутри данных с энтропийным кодом после любого байта 0xFF кодировщик вставляет байт 0x00 перед следующим байтом , чтобы не было маркера там, где он не предназначен, что предотвращает ошибки кадрирования.Декодеры должны пропускать этот байт 0x00. Этот метод, называемый байтовым заполнением (см. Раздел F.1.2.3 спецификации JPEG), применяется только к данным с энтропийным кодированием, а не к маркерным данным полезной нагрузки. Однако обратите внимание, что данные с энтропийным кодом имеют несколько собственных маркеров; в частности, маркеры сброса (от 0xD0 до 0xD7), которые используются для выделения независимых фрагментов энтропийно-кодированных данных, чтобы обеспечить параллельное декодирование, и кодеры могут свободно вставлять эти маркеры сброса через равные промежутки времени (хотя не все кодеры делают это).

Разница между JPG и JPEG

Обновлено 21 ноября 2018 г.

Работая с изображениями в Интернете и фотографиями, вы, вероятно, видели плавающие расширения JPG и JPEG. Иногда это может сбивать с толку людей, поскольку они не знают, какое расширение им следует использовать. Сегодня мы хотим быстро объяснить разницу между JPG и JPEG или, если она есть, и то, что вы должны использовать для своих онлайн-проектов.

Разница между JPG и JPEG

JPEG

JPEG — это расширение файла, которое означает Joint Photographic Experts Group.Стандарт ISO был первоначально выпущен еще в 1992 году. Это формат сжатия растровых изображений, наиболее часто используемый для сжатия с потерями , с коэффициентами сжатия от 10: 1 до 20: 1. Степень сжатия можно регулировать, что означает, что вы можете самостоятельно определить баланс между размером хранилища и качеством. Расширение JPEG чаще всего используется цифровыми фотоаппаратами и устройствами для обмена фотографиями.

Хотя формат JPEG отлично подходит для цвета и фотографий, важно также отметить, что есть небольшая потеря качества из-за сжатия.А редактирование и повторное сохранение только ухудшают качество, даже если оно может быть незначительным. Один из способов минимизировать это — работать с RAW JPEG, определить свои изменения, а затем сохранить окончательную версию без повторного сохранения несколько раз.

Типом MIME-носителя для JPEG является изображение / jpeg (определено в RFC 1341), за исключением старых версий Internet Explorer, которые предоставляют MIME-тип изображения / pjpeg при загрузке изображений JPEG. JPEG также определяется с дополнительными расширениями, .jpe , .jif , .jfif и .jfi .

JPG

Затем у нас есть формат JPG. На самом деле различий между форматами JPG и JPEG нет. Единственное отличие — количество используемых символов. JPG существует только потому, что в более ранних версиях Windows (файловые системы MS-DOS 8.3 и FAT-16) для имен файлов требовалось трехбуквенное расширение. Итак, .jpeg был сокращен до .jpg . В то время как Windows и / или DOS имели это ограничение, UNIX не имело, поэтому пользователи UNIX и MAC продолжали использовать .jpeg расширение. Новые версии Windows, конечно, теперь принимают больше символов в своих расширениях файлов, однако .jpg уже использовался большинством людей (и программы, необходимые для работы с MS-DOS 8.3), и поэтому он по-прежнему является наиболее распространенным. расширение.

Программы редактирования фотографий, такие как Adobe Photoshop и Gimp, по умолчанию сохраняют файлы JPEG с расширением .jpg как на Windows, так и на MAC. И если вам интересно, вы можете изменить расширение в обоих направлениях, и файл продолжит работать.

Сводка

Как видите, разницы между JPG и JPEG нет. JPG просто родился из-за ограничений, существовавших в предыдущих версиях Windows и / или DOS, и теперь фактически является наиболее распространенным форматом по сравнению с JPEG.

Файл изображения JPEG — подробное руководство

Файл изображения JPEG — одно из самых популярных расширений изображений. Полезно понимать потенциальные преимущества и недостатки, а также то, как открыть и преобразовать его.Чем больше вы познакомитесь с этим форматом файлов, тем лучше вы будете обращаться с ним в важных ситуациях. Вот простая для понимания разбивка файла изображения JPEG.

Что такое изображение в формате JPEG?

JPEG — это расширение файла цифрового изображения, получившее название от Joint Photographic Experts Group. Это популярный тип файлов благодаря высокому стандарту качества и легко загружаемому размеру. Файлы JPEG подвергаются сжатию, что позволяет сохранять размер в управляемом режиме, но снижает разрешение изображения.Этот тип сжатия называется с потерями, поскольку он указывает на потерю качества файла.

Кому выгодно использование JPEG?

Компании, которые тесно сотрудничают с фотографами, получают большую выгоду от JPEG. Это связано с тем, что в большинстве цифровых камер в качестве стандарта используются расширения JPEG. Скорее всего, когда фотограф поделится набором файлов изображений с компанией, их будет много и много. В конечном итоге использование JPEG снижает потенциальную потребность в преобразовании большого количества изображений от фотографов в рамках проектов.

Фотографы часто используют JPEG.

Компании любят расширение JPEG из-за его небольшого размера, так как создание библиотеки изображений затруднено при управлении пространством на диске. Вдобавок ко всему, использование JPEG в качестве общего стандарта упрощает рабочие процессы и нравится большинству клиентов из-за его популярности и простоты использования. Лица, которым нужен файл изображения со специальными возможностями, который не требует обширных сторонних программ для редактирования или открытия, как и тип файла.

Как открыть JPEG?

Обычные программы открывают JPEG, но при необходимости есть несколько сторонних решений.Самый простой способ открыть их — использовать Microsoft Paint, Microsoft Photos и Preview (MAC). Самый прямой путь — найти файл на вашем компьютере, а затем дважды щелкнуть по нему. Это откроет его с помощью программы просмотра изображений по умолчанию на вашем компьютере. Это относится как к операционным системам Mac, так и к Windows.

Альтернативные методы обычно зарезервированы для пользователей, которые хотят серьезно отредактировать файл. Однако некоторые пользователи открывают свои файлы JPEG в этих системах независимо от того, что они планируют выполнять.Самая популярная сторонняя программа для открытия JPEG — это, вероятно, Photoshop от Adobe. Photoshop позволяет просматривать или редактировать файлы JPEG с помощью множества различных уникальных инструментов, которых нет в других системах.

Как преобразовать JPEG?

Если вам нужно преобразовать JPEG в другое расширение изображения, вы сможете сделать это, не загружая стороннее программное обеспечение. Вот как это сделать:

  1. Откройте файл изображения JPEG с помощью Microsoft Paint
  2. В меню «Файл» выберите «Сохранить как».
  3. В разделе «Тип файла» выберите новое расширение (PNG, BMP и т. Д.))
Используйте функцию «Сохранить как» в Paint для преобразования файла JPEG.

Дополнительные соображения

Теперь, когда вы хорошо разбираетесь в основах, вот несколько общих вопросов и соображений, которые следует рассмотреть:

JPEG — это то же самое, что JPG?

Да, JPEG — это тот же тип файла, что и JPEG. Единственная разница в названии. Поскольку оба типа файлов были созданы Joint Photographic Experts Group, они ведут себя одинаково. Разница была результатом различий в именах из-за ограничений символов.

Когда использовать другой тип изображения

Подобно всем типам файлов изображений, бывают случаи, когда необходима альтернатива. Для некоторых проектов JPEG не соответствует требованиям к разрешению и качеству. Несмотря на то, что файлы JPEG обрабатывают графику более высокого качества, иногда они не соответствуют другим расширениям.

Иногда может потребоваться другой тип файла изображения.

Настраиваемое сжатие

Менее известная идея JPEG — это настраиваемое сжатие.Это позволяет пользователям вводить свои идеальные размеры сжатия и ограничения. Настраиваемое сжатие — огромное преимущество для разработчиков веб-сайтов, поскольку оно обеспечивает правильный размер каждой страницы.

JPEG соответствует прихотям организаций и пользователей, что делает его отличным выбором для файлов изображений. Убедитесь, что вы знаете, когда ситуация требует использования файлов JPEG. Прежде чем определять, является ли JPEG правильным форматом для использования, рассмотрите все различные факторы, которые могут быть включены в ваш следующий проект.

JPG Формат подписи: Пример документации и восстановления

Формат подписи JPG: Документация и пример восстановления

JPEG (Joint Photographic Experts Group) — широко используемый метод сжатия с потерями для цифровых изображений, в основном для изображений, созданных с помощью цифровой фотографии.

Степень сжатия можно регулировать, обеспечивая компромисс между размером хранилища и качеством изображения.

Сжатие

JPEG используется во многих форматах файлов изображений.

JPEG / Exif — наиболее распространенный формат изображения, используемый цифровыми камерами и другими устройствами захвата изображений.

JPEG / JFIF, это наиболее распространенный формат для хранения и передачи фотографических изображений в Интернете.

Файлы

JPEG (сжатые изображения) начинаются с маркера изображения, который всегда содержит шестнадцатеричные значения кода маркера FF D8 FF .В него не встроена длина файла, поэтому нам нужно найти трейлер JPEG, который равен FF D9 .

Рассмотрим пример

При проверке двоичных данных файла example.jpg с помощью любого Hex Viewer, такого как Active @ Disk Editor, мы видим, что он запускается с подписью FF D8 FF :

Он не имеет встроенной длины файла, поэтому нам нужно найти трейлер JPEG, который равен FF D9 . После обнаружения этой подписи по смещению

 0x53C (шестнадцатеричный), 1340 (десятичный):

.. мы можем определить размер файла, который составляет 1342 байта.

Заголовок файла JPEG: 
typedef struct _JFIFHeader
{
  БАЙТ SOI [2]; / * 00h Маркер начала изображения * /
  БАЙТ APP0 [2]; / * 02h ​​Маркер использования приложения * /
  BYTE Length [2]; / * 04h Длина поля APP0 * /
  БАЙТ-идентификатор [5]; / * 06h "JFIF" (завершается нулем) Строка идентификатора * /
  БАЙТОВАЯ версия [2]; / * 07h Версия формата JFIF * /
  Байтовые единицы; / * 09h Используемые единицы разрешения * /
  BYTE Xde density [2]; / * Горизонтальное разрешение 0Ah * /
  BYTE Yde density [2]; / * 0Ch вертикальное разрешение * /
  BYTE XThumbnail; / * 0Eh Количество пикселей по горизонтали * /
  BYTE YThumbnail; / * 0Fh Количество пикселей по вертикали * /
} JFIFHEAD;

SOI — это начало маркера изображения и всегда содержит значения кода маркера FFh D8h.

APP0 является маркером приложения и всегда содержит значения кода маркера FFh E0h.

Длина — это размер сегмента маркера JFIF (APP0), включая размер самого поля длины и любых данных эскиза, содержащихся в сегменте APP0. Из-за этого значение Length равно 16 + 3 * XThumbnail * YThumbnail.

Идентификатор содержит значения 4Ah 46h 49h 46h 00h (JFIF) и используется для идентификации кодового потока как соответствующего спецификации JFIF.

Версия определяет версию спецификации JFIF, при этом первый байт содержит номер основной версии, а второй байт — номер дополнительной версии. Для версии 1.02 значения поля Версия: 01h 02h; более старые файлы содержат 01h 00h или 01h 01h.

Пример настраиваемого сценария Active @ File Recovery

Этот поиск сигнатур может быть написан по сценарию с использованием языка определения сигнатур, который используется в Active @ File Recovery.Синтаксис языка определения подписи вы можете прочитать здесь.

[PRIMITIVE_JPG]
BEGIN = BEGIN.TEST.JPG
ГРУППА = изображения и файлы RAW с камеры
ОПИСАНИЕ = примитивные файлы JPG
FOOTER = FOOTER-.TEST.JPG
РАСШИРЕНИЕ = test.jpg
MAX_SIZE = 3221225472

[BEGIN.TEST.JPG]
\ xFF \ xD8 \ xFF = 0 | 0

[FOOTER-.TEST.JPG]
\ xFF \ xD9

В чем разница между этими форматами файлов изображений?

Не все форматы файлов изображений одинаковы.Фактически, многие из них были созданы для решения проблемы, которую уже существующий формат не мог решить. JPEG, например, появился из-за того, что размеры файлов изображений занимали слишком много места для хранения.

Вы не поверите, но расширения файлов JIF, JPEG и JPG более или менее относятся к одному и тому же. Чтобы понять, почему у формата файла так много имен, нам нужно немного разобраться в запутанной истории.

Что такое JPEG?

Аббревиатура JPEG означает Joint Photographic Experts Group — тип файла был назван в честь подкомитета, который помог создать стандарт формата обмена JPEG (JIF).Впервые он был выпущен в 1992 году Международной организацией по стандартизации (ISO).

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

Когда изображение сохраняется в формате JPEG, некоторые из его данных отбрасываются в процессе, называемом сжатием файла с потерями.В свою очередь, изображение занимает на 50-75 процентов меньше места для хранения (по сравнению со старыми форматами, такими как BMP) с незначительной или незаметной потерей качества изображения.

Сжатие JPEG основано на методе сжатия изображений с потерями, называемом дискретным косинусным преобразованием (DCT), который впервые был предложен инженером-электриком Насиром Ахмедом в 1972 году.

Что такое JIF?

Вы можете думать о файле JIF как о JPEG в его «чистейшей» форме.Однако этот формат больше не используется, потому что он имеет некоторые досадные ограничения. Например, определения цвета и пиксельного аспекта JIF вызвали проблемы совместимости между кодировщиками и декодерами (программами просмотра).

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

JPEG / JFIF — самый популярный в настоящее время формат для хранения и передачи фотографических изображений в Интернете, а JPEG / Exif — для цифровых камер и других устройств захвата изображений. Большинство людей не видят разницы между этими вариантами и называют их оба просто JPEG.

Что такое JPG2 или JPF?

В 2000 году группа JPEG выпустила другой формат файлов изображений, названный JPEG 2000 (его файлы с расширениями JPG2 и JPF).Он должен был стать преемником JPEG, но был далеко не таким популярным. Даже когда его продвинутый метод кодирования часто приводил к более качественному изображению.

Кредит изображения: Dake / Wikimedia Commons

Формат файлов 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, обработка файлов JPEG 2000 требовала большего объема памяти для обработки, что в то время было неким препятствием.В конце концов, средний компьютер в то время имел только 64 МБ памяти.

JPEG 2000 пережил некоторое возрождение сейчас, когда компьютерное оборудование в целом значительно улучшилось за последние 20 лет, но формат файла по-прежнему очень мало используется. На момент написания статьи единственным интернет-браузером, поддерживающим файлы JPEG 2000, был Safari.

JPEG по сравнению с JPG

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

Связанный: Как сохранить файлы Adobe Illustrator в других форматах: JPEG, PNG, SVG и др.

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

И вот как мы закончили с двумя расширениями файлов для одного и того же формата: JPEG и JPG. При выборе того, как сохранить изображение, разницы между ними нет.

JPEG против PNG: что лучше?

JPEG и PNG были выпущены в течение одного десятилетия, причем каждый формат файла решал разные проблемы цифрового изображения, с которыми тогда столкнулся технологический мир. Можно сказать, что это естественно, что их постоянно сравнивают… и они есть, даже по сей день. Какой формат файлов изображений преобладает между JPEG и PNG?

Честно говоря, ответ зависит от того, какое изображение вы сохраняете.

JPEG лучше подходит для фотографий, потому что в них используется сжатие с потерями для сохранения разумных размеров файлов. Фотографии — это такие большие, детализированные изображения, что артефакты сжатия (тонкие искажения изображения, вызванные сжатием) на них не очень 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.

Кредит изображения: Аксель Гримар / Wikimedia Commons

Здесь может пригодиться файл Portable Network Graphics (PNG). Формат PNG, разработанный группой разработчиков PNG через четыре года после выпуска JPEG, поддерживает сжатие данных без потерь и прозрачность.Таким образом, PNG часто используются, если необходимо сохранить качество изображения и размер файла не является проблемой.

Хорошее практическое правило — сохранять JPEG для фотографий и сохранять PNG для изображений с прозрачностью и нефотографических изображений. Чтобы получить больше информации о различных типах файлов (не только изображениях), ознакомьтесь с нашим руководством, чтобы узнать, когда использовать какой формат файла.

JPEG и JPG — это один и тот же формат файла

Несмотря на путаницу, которую вызвал JPEG своими многочисленными обновлениями и вариациями, возможный поток цифровых изображений в Интернете в середине 90-х годов, несомненно, был в первую очередь вызван его выпуском.

В следующий раз, когда вы будете готовы экспортировать фотографию из графического редактора и вам будет представлен длинный список доступных форматов, просто помните: JPEG и JPG — это одно и то же.

Как изменить файловые ассоциации Windows 10 и программы по умолчанию

Программы по умолчанию зависят от правильных ассоциаций типов файлов.Установите программы по умолчанию и измените ассоциации файлов в Windows 10.

Читать далее

Об авторе Джессибель Гарсия (Опубликовано 267 статей)

В большинстве случаев вы можете найти Джессибель свернувшейся клубочком под утяжеленным одеялом в уютной квартире в Канаде.Она писатель-фрилансер, любит цифровое искусство, видеоигры и готическую моду.

Более От Джессибель Гарсия
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Нажмите здесь, чтобы подписаться

Что такое файл JPEG?

Если вы когда-либо переносили фотографии с цифровой камеры на компьютер, вы уже сталкивались с форматом файлов JPEG (произносится как jay-peg).Эти файлы будут иметь расширение .jpg или .jpeg.

Что такое JPEG?

JPEG — это стандартизированный механизм сжатия цифровых изображений с потерями. Цифровые камеры сжимают необработанные фотографии как изображения JPEG, чтобы уменьшить размер файлов. Это наиболее распространенный формат файлов для хранения фотографий.

JPEG стали популярными, поскольку они экономят больше места для хранения по сравнению со старыми форматами, такими как Bitmap.

Что означает JPEG?

JPEG расшифровывается как Joint Photographic Experts Group, первоначальное название комитета, написавшего стандарт.

Когда был создан JPEG?

Объединенная группа экспертов по фотографии была сформирована в 1986 году. Формат файла JPEG был представлен и утвержден в 1992 году. Он существует с первых дней Интернета.

Как JPEG экономит место?

При сохранении изображения в формате JPEG некоторые данные исходного изображения отбрасываются, чтобы уменьшить размер файла.

Поскольку человеческий глаз не так хорош для различения больших различий яркости на небольшой площади, сжатие JPEG может уменьшить фотографии до примерно 10% от размера несжатого файла с очень небольшой потерей воспринимаемого качества.

Формат сжатия JPEG сравнивает каждые 8 ​​на 8 блоков пикселей, составляющих изображение, с линейной комбинацией из 64 стандартных шаблонов.

Затем он определяет, какой вес каждый из этих 64 шаблонов вносит в блок пикселей 8 на 8. У более высокочастотных шаблонов, более похожих на шахматную доску, их вес снижен на величину, которая зависит от настройки качества JPEG. Это приводит к уменьшению размера файла.

Но есть загвоздка …

Чем выше степень сжатия, тем более размытым становится изображение.Например:

Когда следует использовать JPEG?

Сжатие

JPEG лучше всего работает с фотографиями, потому что детали изображения имеют тенденцию скрывать артефакты сжатия. JPEG борется с резкими краями и кривыми.

Для геометрических рисунков, надписей, мультфильмов, снимков экрана компьютеров и других изображений с ровным цветом и четкими границами обычно предпочтительны форматы изображений PNG и GIF.

Как мы используем JPEG на сайте университета

Мы используем изображения в формате JPEG для всех фотографических изображений, загружаемых на сайт университета.Это наиболее распространенный формат файлов изображений, который мы используем на веб-сайте университета.

Эти файлы JPEG — что это такое?

Цифровые фотографии — это компьютерные файлы. Они хранятся либо в памяти камеры, либо на жестком диске компьютера. Как и любой другой компьютерный файл, цифровые фотографии сохраняются в хорошо известных форматах. Один из этих стандартных форматов известен как JPEG. Вот некоторая полезная информация о файлах JPEG.

Файлы цифровых фотографий по своей сути представляют собой набор битов и байтов.Формат файла — это описание того, как эти биты и байты упорядочены. Использование стандартных форматов файлов позволяет одному устройству, например цифровой камере, сохранять файл, который впоследствии может быть обработан другим устройством, например персональным компьютером, на котором запущено программное обеспечение для просмотра цифровых фотографий. Файлы JPEG — это формат, который позволяет хранить цифровые фотографии в сжатом формате. Такой формат экономит место для хранения, позволяет быстрее передавать файлы через Интернет, а также повышает производительность при просмотре фотографий.

JPEG расшифровывается как Joint Photographic Experts Group. Первоначальная цель формата файла JPEG заключалась в том, чтобы обеспечить сжатие и хранение цифровых фотографий высокого качества. Формат файла JPEG имел успех и получил широкое распространение. Позже он стал официальным стандартом ISO. Файлы JPEG также известны как файлы JPG, названные в честь их общего трехбуквенного расширения файла. Файлы JPEG де-факто являются стандартом для хранения цифровых фотографий и используются практически всеми цифровыми фотоаппаратами и компьютерным программным обеспечением.

В

файлах JPEG хранятся цифровые фотографии в сжатом формате. Есть два типа алгоритмов сжатия: с потерями и без потерь. Сжатие без потерь означает, что при открытии сжатого файла извлеченные данные точно такие же, как и исходные. Сжатие без потерь используется, например, для сжатия больших документов. С другой стороны, сжатие с потерями означает, что извлеченные данные немного отличаются от оригинала. Сначала кажется, что потеря данных, типичная для алгоритмов сжатия с потерями, является проблемой.Но для некоторых данных, таких как цифровые фотографии, такая потеря может быть незначительной. Преимущество сжатия с потерями заключается в гораздо более высоких степенях сжатия.

Использование алгоритмов без потерь с цифровыми фотографиями ограничено и обеспечивает очень низкую степень сжатия. С другой стороны, алгоритмы с потерями обеспечивают очень высокую степень сжатия, в то время как ухудшение качества из-за потери данных минимально и в большинстве случаев незаметно. Файлы JPEG поддерживают алгоритмы сжатия как с потерями, так и без потерь, но поскольку сжатие без потерь неэффективно для цифровых фотографий, оно практически не используется.В большинстве случаев файлы JPEG используют сжатие с потерями для эффективного сжатия цифровых фотографий.

Пример может помочь понять, почему высокая степень сжатия так важна даже за счет небольшого ухудшения качества. Файлы цифровых фотографий представляют собой массивы пикселей. Каждый пиксель имеет значение, которое представляет его цвет и интенсивность, и обычно имеет длину 3 байта. Цифровая фотография, сделанная цифровой камерой с разрешением 8 мегапикселей, имеет 8 000 000 пикселей, а соответствующий размер файла изображения будет 8 000 000 * 3 = 24 000 000 или 24 Мбайта.24 Мбайта — это очень большой файл. Большими файлами сложно манипулировать, они долго отправляются по электронной почте, они занимают много места для хранения и дольше загружаются. Если бы JPEG использовался для сжатия и сохранения одной и той же цифровой фотографии, типичным результатом был бы размер файла около 3 Мбайт. Качество фотографии в формате JPEG будет ниже, чем у оригинала, но зритель не заметит разницы.

No related posts.