Формат файла jpeg – Как перевести в формат jpeg 🚩 как перевести фото в пдф 🚩 Компьютеры и ПО 🚩 Другое

Алгоритм JPEG позволяет сжимать изображение как с потерями, так и без потерь (режим сжатия lossless JPEG). Поддерживаются изображения с линейным размером не более 65535 × 65535 пикселей.

Область применения

Алгоритм JPEG в наибольшей степени пригоден для сжатия фотографий и картин, содержащих реалистичные сцены с плавными переходами яркости и цвета. Наибольшее распространение JPEG получил в цифровой фотографии и для хранения и передачи изображений с использованием сети Интернет.

С другой стороны, JPEG малопригоден для сжатия чертежей, текстовой и знаковой графики, где резкий контраст между соседними пикселами приводит к появлению заметных артефактов. Такие изображения целесообразно сохранять в форматах без потерь, таких как TIFF, GIF или PNG.

JPEG (как и другие методы искажающего сжатия) не подходит для сжатия изображений при многоступенчатой обработке, так как искажения в изображения будут вноситься каждый раз при сохранении промежуточных результатов обработки.

Сжатие

При сжатии изображение преобразуется из цветового пространства RGB в YCbCr (YUV). Следует отметить, что стандарт JPEG (ISO/IEC 10918-1) никак не регламентирует выбор именно YCbCr, допуская и другие виды преобразования (например, с числом компонентов^[2], отличным от трёх), и сжатие без преобразования (непосредственно в RGB), однако спецификация JFIF (JPEG File Interchange Format, предложенная в 1991 году специалистами компании C-Cube Microsystems, и ставшая в настоящее время стандартом де-факто) предполагает использование преобразования RGB->YCbCr.

После преобразования RGB->YCbCr для каналов изображения Cb и Cr, отвечающих за цвет, может выполняться «прореживание» (subsampling^[3]), которое заключается в том, что каждому блоку из 4 пикселов (2х2) яркостного канала Y ставятся в соответствие усреднённые значения Cb и Cr (схема прореживания «4:2:0»^[4]). При этом для каждого блока 2х2 вместо 12 значений (4 Y, 4 Cb и 4 Cr) используется всего 6 (4 Y и по одному усреднённому Cb и Cr). Если к качеству восстановленного после сжатия изображения предъявляются повышенные требования, прореживание может выполняться лишь в каком-то одном направлении — по вертикали (схема «4:4:0») или по горизонтали («4:2:2»), или не выполняться вовсе («4:4:4»).

Стандарт допускает также прореживание с усреднением Cb и Cr не для блока 2х2, а для четырёх расположенных последовательно (по вертикали или по горизонтали) пикселов, то есть для блоков 1х4, 4х1 (схема «4:1:1»), а также 2х4 и 4х2 (схема «4:1:0»). Допускается также использование различных типов прореживания для Cb и Cr, но на практике такие схемы применяются исключительно редко.

Далее яркостный компонент Y и отвечающие за цвет компоненты Cb и Cr разбиваются на блоки 8х8 пикселов. Каждый такой блок подвергается дискретному косинусному преобразованию (ДКП). Полученные коэффициенты ДКП квантуются (для Y, Cb и Cr в общем случае используются разные матрицы квантования) и пакуются с использованием кодирования серий и кодов Хаффмана. Стандарт JPEG допускает также использование значительно более эффективного арифметического кодирования, однако из-за патентных ограничений (патент на описанный в стандарте JPEG арифметический QM-кодер принадлежит IBM) на практике оно используется редко. В популярную библиотеку libjpeg последних версий включена поддержка арифметического кодирования, но с просмотром сжатых с использованием этого метода изображений могут возникнуть проблемы, поскольку многие программы просмотра не поддерживают их декодирование.

Матрицы, используемые для квантования коэффициентов ДКП, хранятся в заголовочной части JPEG-файла. Обычно они строятся так, что высокочастотные коэффициенты подвергаются более сильному квантованию, чем низкочастотные. Это приводит к огрублению мелких деталей на изображении. Чем выше степень сжатия, тем более сильному квантованию подвергаются все коэффициенты.

При сохранении изображения в JPEG-файле указывается параметр качества, задаваемый в некоторых условных единицах, например, от 1 до 100 или от 1 до 10. Большее число обычно соответствует лучшему качеству (и большему размеру сжатого файла). Однако даже при использовании наивысшего качества (соответствующего матрице квантования, состоящей из одних только единиц) восстановленное изображение не будет в точности совпадать с исходным, что связано как с конечной точностью выполнения ДКП, так и с необходимостью округления значений Y, Cb, Cr и коэффициентов ДКП до ближайшего целого. Режим сжатия Lossless JPEG, не использующий ДКП, обеспечивает точное совпадение восстановленного и исходного изображений, однако его малая эффективность (коэффициент сжатия редко превышает 2) и отсутствие поддержки со стороны разработчиков программного обеспечения не способствовали популярности Lossless JPEG.

Разновидности схем сжатия JPEG

Стандарт JPEG предусматривает два основных способа представления кодируемых данных.

Наиболее распространённым, поддерживаемым большинством доступных кодеков, является последовательное (sequential JPEG) представление данных, предполагающее последовательный обход кодируемого изображения поблочно слева направо, сверху вниз. Над каждым кодируемым блоком изображения осуществляются описанные выше операции, а результаты кодирования помещаются в выходной поток в виде единственного «скана», то есть массива кодированных данных, соответствующего последовательно пройденному («просканированному») изображению. Основной или «базовый» (baseline) режим кодирования допускает только такое представление. Расширенный (extended) режим наряду с последовательным допускает также прогрессивное (progressive JPEG) представление данных.

В случае progressive JPEG сжатые данные записываются в выходной поток в виде набора сканов, каждый из которых описывает изображение полностью с всё большей степенью детализации. Это достигается либо путём записи в каждый скан не полного набора коэффициентов ДКП, а лишь какой-то их части: сначала — низкочастотных, в следующих сканах — высокочастотных (метод «spectral selection» то есть спектральных выборок), либо путём последовательного, от скана к скану, уточнения коэффициентов ДКП (метод «successive approximation», то есть последовательных приближений). Такое прогрессивное представление данных оказывается особенно полезным при передаче сжатых изображений с использованием низкоскоростных каналов связи, поскольку позволяет получить представление обо всём изображении уже после передачи незначительной части JPEG-файла.

Обе описанные схемы (и sequential, и progressive JPEG) базируются на ДКП и принципиально не позволяют получить восстановленное изображение абсолютно идентичным исходному. Однако стандарт допускает также сжатие, не использующее ДКП, а построенное на основе линейного предсказателя (lossless, то есть «без потерь», JPEG), гарантирующее полное, бит-в-бит, совпадение исходного и восстановленного изображений. При этом коэффициент сжатия для фотографических изображений редко достигает 2, но гарантированное отсутствие искажений в некоторых случаях оказывается востребованным. Заметно большие степени сжатия могут быть получены при использовании не имеющего, несмотря на сходство в названиях, непосредственного отношения к стандарту JPEG ISO/IEC 10918-1 (ITU T.81 Recommendation) метода сжатия JPEG-LS, описываемого стандартом ISO/IEC 14495-1 (ITU T.87 Recommendation).

Синтаксис и структура

Файл JPEG содержит последовательность маркеров, каждый из которых начинается с байта 0xFF, свидетельствующего о начале маркера, и байта-идентификатора. Некоторые маркеры состоят только из этой пары байтов, другие же содержат дополнительные данные, состоящие из двухбайтового поля с длиной информационной части маркера (включая длину этого поля, но за вычетом двух байтов начала маркера то есть 0xFF и идентификатора) и собственно данных. Такая структура файла позволяет быстро отыскать маркер с необходимыми данными (например, с длиной строки, числом строк и числом цветовых компонентов сжатого изображения).

Достоинства и недостатки

К недостаткам сжатия по стандарту JPEG следует отнести появление на восстановленных изображениях при высоких степенях сжатия характерных артефактов: изображение рассыпается на блоки размером 8×8 пикселов (этот эффект особенно заметен на областях изображения с плавными изменениями яркости), в областях с высокой пространственной частотой (например, на контрастных контурах и границах изображения) возникают артефакты в виде шумовых ореолов. Следует отметить, что стандарт JPEG (ISO/IEC 10918-1, Annex K, п. K.8) предусматривает использование специальных фильтров для подавления блоковых артефактов, но на практике подобные фильтры, несмотря на их высокую эффективность, практически не используются. Однако, несмотря на недостатки, JPEG получил очень широкое распространение из-за достаточно высокой (относительно существовавших во время его появления альтернатив) степени сжатия, поддержке сжатия полноцветных изображений и относительно невысокой вычислительной сложности.

Производительность сжатия по стандарту JPEG

Для ускорения процесса сжатия по стандарту JPEG традиционно используется распараллеливание вычислений, в частности — при вычислении ДКП. Исторически одна из первых попыток ускорить процесс сжатия с использованием такого подхода описана в опубликованной в 1993 г. статье Касперовича и Бабкина ^[6], в которой предлагалась оригинальная аппроксимация ДКП, делающая возможным эффективное распараллеливание вычислений с использованием 32-разрядных регистров общего назначения процессоров Intel 80386. Появившиеся позже более производительные вычислительные схемы использовали SIMD-расширения набора инструкций процессоров архитектуры x86. Значительно лучших результатов позволяют добиться схемы, использующие вычислительные возможности графических ускорителей (технологии NVIDIA CUDA и AMD FireStream) для организации параллельных вычислений не только ДКП, но и других этапов сжатия JPEG (преобразование цветовых пространств, run-level, статистическое кодирование и т.п.), причём для каждого блока 8х8 кодируемого или декодируемого изображения. В статье ^[7] была впервые^{[источник?]} представлена реализация распараллеливания всех стадий алгоритма JPEG по технологии CUDA, что значительно ускорило производительность сжатия и декодирования по стандарту JPEG.

Интересные факты

В 2010 году ученые из проекта PLANETS поместили инструкции по чтению формата JPEG в специальную капсулу, которую поместили в специальный бункер в швейцарских Альпах. Сделано это было с целью сохранения для потомков информации о популярных в начале XXI века цифровых форматах.^[8]

См. также

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Как открыть файл JPEG? Расширение файла .JPEG

Что такое файл JPEG?

Расширение файла JPEG обычно ассоциируется с файлами изображений и является одним из самых популярных графических форматов, используемых в настоящее время. Он использует алгоритм сжатия с потерями, разработанный Joint Photographic Experts Group. Файлы JPEG обычно используются для хранения цифровых данных изображения и компьютерной графики. Файл JPEG содержит метаданные с дополнительной информацией, такой как цветовое пространство, цветовой профиль и размер изображения.

JPEG и JPG

Расширение JPG, формат, который взаимозаменяем с JPEG, является наиболее популярным форматом из двух.

Метод сжатия JPEG

JPEG использует алгоритм сжатия с потерями, то есть некоторая информация об изображении теряется и не может быть восстановлена. Хотя такой метод сжатия значительно уменьшает размер изображения, он достигается за счет более низкого качества изображения. Тем не менее, JPEG предлагает приемлемое качество изображения, несмотря на резкое уменьшение размера файла. Кроме того, пользователь может выбрать уровень сжатия при преобразовании изображения в JPEG для достижения желаемого качества.

Спецификация формата JPEG

Файл JPEG хранит до 24 бит данных на пиксель, что означает, что он поддерживает полноцветную палитру. Формат JPEG далее подразделяется на 2 подформата — JPEG / Exif и JPEG / JFIF . Первый используется в фотографии, а второй — интернет-стандарт. Стандарты Exif и JFIF определяют популярный формат JPEG-сжатых изображений.

Программы, обслуживающие файл JPEG

Конвертирование файла JPEG

После установки одного из приложений из списка программ, которые Вы нашли здесь, у Вас не должно быть никаких проблем с открытием или редактированием файла с расширением JPEG. Если у Вас все же остается проблема с этим, Вы можете конвертировать файлы JPEG в другой формат.

Конвертирование файла с расширением JPEG в другой формат

Конвертирование файлов другого формата в файл JPEG

Мы надеемся, что помогли Вам решить проблему с файлом JPEG. Если Вы не знаете, где можно скачать приложение из нашего списка, нажмите на ссылку (это название программы) — Вы найдете более подробную информацию относительно места, откуда загрузить безопасную установочную версию необходимого приложения.

Что еще может вызвать проблемы?

Поводов того, что Вы не можете открыть файл JPEG может быть больше (не только отсутствие соответствующего приложения).
Во-первых — файл JPEG может быть неправильно связан (несовместим) с установленным приложением для его обслуживания. В таком случае Вам необходимо самостоятельно изменить эту связь. С этой целью нажмите правую кнопку мышки на файле JPEG, который Вы хотите редактировать, нажмите опцию «Открыть с помощью» а затем выберите из списка программу, которую Вы установили. После такого действия, проблемы с открытием файла JPEG должны полностью исчезнуть.
Во вторых — файл, который Вы хотите открыть может быть просто поврежден. В таком случае лучше всего будет найти новую его версию, или скачать его повторно с того же источника (возможно по какому-то поводу в предыдущей сессии скачивание файла JPEG не закончилось и он не может быть правильно открыт).

Вы хотите помочь?

Если у Вас есть дополнительная информация о расширение файла JPEG мы будем признательны, если Вы поделитесь ею с пользователями нашего сайта. Воспользуйтесь формуляром, находящимся здесь и отправьте нам свою информацию о файле JPEG.

www.file-extension.info

Графический формат JPEG — описание и алгоритмы сжатия

Всем привет, сегодня мы немного рассмотрим графический формат JPEG, а также алгоритмы сжатия данных, с потерями и без потерь.

Графический JPEG формат является одним из самых популярных. Он имеет много преимуществ, и поэтому стал очень распространенным и широко поддерживаемым. Но это не единственный формат, подходящий для фото и его использование приносит ряд подводных камней, которые мы рассмотрим.

Из прошлой статьи «Цифровые изображения — пиксели, разрешение и глубина цвета», выяснилось, что одна 6-Мегапиксельная фотография в графическом формате файла JPEG, хранящаяся в 24 битной глубины цвета (8 бит на канал) должна иметь размер 18 МБ. Если Вы используете глубину цвета 48 бит (16 бит/канал), фотографии будут иметь даже 36 МБ. Желание уменьшить вес картинки, привело к созданию алгоритмов сжатия.

Сжатие без потерь

Принцип сжатия заключается в скремблировании данных таким образом, чтобы выходной файл был меньше чем оригинальный. Представьте себе, например, ряд из 30 цифр:

9 7 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 9 9 9 9 9 6 7 6 3 7 6 5 5 5 5 5 5

Если договориться, что символ «n/B» будет означать n-е повторение числа B, то можно эти 30 чисел преобразовать следующим образом:

9 7 3 «9/0» «6/9» 6 7 6 3 7 6 «6/5»

На первый взгляд, очевидно, нам нужно теперь только 15 цифр. На 100% можно реставрировать первоначальный ряд, и, следовательно, никаких потерь информации нет. Это принцип сжатия без потерь.

Сжатие без потерь используется, например, популярными ZIP архиваторами, которыми обычно упаковывают различные виды данных. Тот факт, что исходные данные можно на 100% восстановить, идеально подходит для общей упаковки чего-либо — например, компьютерных программ, текстов, а также фотографий в графическом формате JPEG. Алгоритм фактического сжатия, конечно, гораздо сложнее, чем приведенный выше пример, он использует статистическую избыточность данных. Степень сжатия, или соотношение размеров оригинальных данных к сжатым, сильно зависит от содержания — чем больше избыточность данные, тем больше удастся их уменьшить. В отношении графики, уровень сжатия лучше всего достигается для монотонных изображений.

Сжатие с потерями

При сжатии с потерями удаляются ненужные и неинтересные детали (цифры, буквы, слова и т.п.). Примером может быть значительное сокращение этой статьи на десятую часть, или какой-то аннотации. Главная идея остается, мелкие детали, однако, безвозвратно теряются. Никогда уже не получится восстановить оригинал, хотя усеченная версия будет в целом напоминать оригинал по смысловому содержимому. Когда повышается степень сжатия, снижается качество или сходство оригинала и копии.

Потерями сжатия трудно управлять каким-то образом в целом. Гораздо лучших результатов можно достичь тогда, когда сжатие предназначено для определенного типа содержимого. И поэтому, например, для видео используется MPEG или DivX, для музыки MP3, а для фотографий графический формат сжатия JPEG.

Знание содержимого позволяет предложить именно такой алгоритм сжатия, чтобы безвозвратно удаленные детали были заметны как можно меньше и чтобы сжатый результат субъективно лучше всего напоминали оригинал. Графический JPEG формат сжатия использует сжатие с потерями так, чтобы максимально уменьшить размер файла, но при этом как можно меньше исказить фотографию.

Графический формат JPEG – небольшое описание

JPEG — это аббревиатура от Joint Photographic Experts Group, являющаяся названием комиссии, которая была создана в 1986 году и в 1992 году создала стандарт для хранения и сжатия JPEG изображений. Графический формат JPEG использует сжатие с потерями. Разница в оригинале и сжатой копии есть, но глазом она незаметна и, кроме того, степень сжатия JPEG файла можно регулировать в довольно широком диапазоне. Графический формат файла JPEG подойдёт, как там, где необходимо максимальное качество фотографии (например, печать), так и там, где предпочтителен размер файла (интернет, почта).

Окончательная экономия размера графического формата файла JPEG зависит не только от выбранной степени сжатия, но и от содержания фотографии. Резкие фотографии полны мелких деталей (например, поле или трава) и их можно сжимать гораздо меньше, чем, например, портрет с расфокусированным фоном.

Алгоритм кодирования в графическом формате JPEG можно очень упрощенно описать следующим образом:

1. Входное изображение из цветовой модели RGB преобразуется в модель YCbCr, которая отдельно хранит канал яркости Y и две цветные компоненты Cb и Cr. Подобный способ передачи используется и в телевидении, в системе PAL или цветовой модели L*a*b.
2. Причина перевода в YCbCr в том, что глаз гораздо менее чувствителен к изменениям в цвете, чем в яркости. Другими словами — цвета можно сжимать гораздо больше, чем яркость и глаз этого сжатия не заметит. Это само по себе значительно уменьшает размер конечного графического формата файла JPEG.
3. Следующий шаг применяется в равной степени к Y, Cb и Cr компонентам, когда JPEG изображение делится на пиксельные квадраты 8х8, и в них, с помощью, так называемого, дискретного косинусного преобразования (DCT), происходит поиск повторяющихся образцов.
4. В заключение, на результат еще применяется JPEG сжатие без потерь и результат сохраняется как графическом формате файла JPEG (jpg расширение).

Недостатки графического формата файлов JPEG

Графический формат JPEG хотя и очень популярный, но обладает рядом недостатков:

1. Файл изображения в формат JPEG не поддерживает более высокую глубину цвета и всегда работает с глубиной цвета «всего лишь» 24 бита (т.е. 8 бит/канал). Поэтому, он не позволяет использовать более 12-битного цвета на канал, полученного, например, из RAW формата.
2. JPEG формат не поддерживает прозрачность и не в состоянии сохранить изображения с прозрачным фоном. Прозрачность при создании компьютерной графики и коллажа часто необходим, и поэтому необходимо прибегать к другим графическим форматам (TIFF, PNG, GIF, PSD и т.д).
3. Из-за используемого метода сжатия, формат сжатия JPEG не подходит для хранения графики (рисунки, графики, диаграммы, иконки, скриншоты и т.п.). Алгоритм сжатия JPEG отображается на линиях и буквах, они смазываются, и тем самым ухудшается их внешний вид и читаемость.
4. Графический JPEG формат не поддерживает анимацию (движущиеся картинки). Это область GIF или Flash данных.
5. Графический формат файлов JPEG не поддерживает сжатия без потерь. Сжатие всегда с потерями, однако, при высоком качестве результат абсолютно неразличим, например, от сжатия без потерь в TIFF.
6. JPEG формат не поддерживает сохранение изображения, содержащего несколько слоев. Это область TIFF или, скорее, PSD.
7. JPEG графический формат не поддерживает векторную графику, подходит только для фотографий.
8. Повторное сохранение в формате JPEG ухудшает фото.

Конечно, хотя JPEG и обладает недостатками, но он по-прежнему популярный.

matrixblog.ru

Как открыть файл JPG? Расширение файла .JPG

Что такое файл JPG?

Файлы с расширением JPG представляют собой сжатые растровые изображения, хранящиеся в формате JPEG (Joint Photographic Experts Group). Расширение JPG используется взаимозаменяемо с JPEG. JPEG — это метод сжатия с потерями, который означает, что при сохранении файла некоторая часть информации теряется навсегда. Стандарт KPEG был первым, который предложил пользователям возможность контролировать уровень сжатия, а значит и уровень потери данных.

С момента своего появления формат JPEG развивается с точки зрения возможностей сжатия и снижения уровней потери данных. Наиболее популярными стандартами кодирования являются JFIF или JPEG 2000, причем последние предлагают самые низкие потери данных в процессе. В настоящее время он используется для сжатия изображений в цифровом кинотеатре.

Преимущества формата JPEG

Самым большим преимуществом файлов JPG является их небольшой размер, что делает их идеальными для отправки и хранения на разных типах устройств. Файлы большинства современных цифровых камер хранятся в этом формате. Формат JPEG в настоящее время является самым популярным форматом файлов изображений в Интернете.

Что использовать, чтобы открыть его?

Файлы JPG поддерживаются практически любой программой предварительного просмотра изображений, интернет-браузером или профессиональным программным обеспечением для обработки любых типов графических файлов.

Программы, обслуживающие файл JPG

Конвертирование файла JPG

После установки одного из приложений из списка программ, которые Вы нашли здесь, у Вас не должно быть никаких проблем с открытием или редактированием файла с расширением JPG. Если у Вас все же остается проблема с этим, Вы можете конвертировать файлы JPG в другой формат.

Конвертирование файла с расширением JPG в другой формат

Конвертирование файлов другого формата в файл JPG

Мы надеемся, что помогли Вам решить проблему с файлом JPG. Если Вы не знаете, где можно скачать приложение из нашего списка, нажмите на ссылку (это название программы) — Вы найдете более подробную информацию относительно места, откуда загрузить безопасную установочную версию необходимого приложения.

Что еще может вызвать проблемы?

Поводов того, что Вы не можете открыть файл JPG может быть больше (не только отсутствие соответствующего приложения).
Во-первых — файл JPG может быть неправильно связан (несовместим) с установленным приложением для его обслуживания. В таком случае Вам необходимо самостоятельно изменить эту связь. С этой целью нажмите правую кнопку мышки на файле JPG, который Вы хотите редактировать, нажмите опцию «Открыть с помощью» а затем выберите из списка программу, которую Вы установили. После такого действия, проблемы с открытием файла JPG должны полностью исчезнуть.
Во вторых — файл, который Вы хотите открыть может быть просто поврежден. В таком случае лучше всего будет найти новую его версию, или скачать его повторно с того же источника (возможно по какому-то поводу в предыдущей сессии скачивание файла JPG не закончилось и он не может быть правильно открыт).

Вы хотите помочь?

Если у Вас есть дополнительная информация о расширение файла JPG мы будем признательны, если Вы поделитесь ею с пользователями нашего сайта. Воспользуйтесь формуляром, находящимся здесь и отправьте нам свою информацию о файле JPG.

www.file-extension.info

Формат графических файлов .jpg — Растровая — Компьютерная графика — Каталог статей

www.bzfar.net