Что такое jpeg формат фотографий

Что такое jpeg формат фотографий

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.

Содержание

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.

JPEG не должен использоваться и в тех случаях, когда недопустимы даже минимальные потери, например, при сжатии астрономических или медицинских изображений. В таких случаях может быть рекомендован предусмотренный стандартом JPEG режим сжатия Lossless JPEG (который, однако, не поддерживается большинством популярных кодеков) или стандарт сжатия JPEG-LS.

Сжатие

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).

Основные маркеры JPEG [5]

Маркер	Байты	Длина	Назначение	Комментарии
SOI	0xFFD8	нет	Начало изображения
SOF0	0xFFC0	переменный размер	Начало фрейма (базовый, ДКП)	Показывает что изображение кодировалось в базовом режиме с использованием ДКП и кода Хаффмана. Маркер содержит число строк и длину строки изображения (двухбайтовые поля со смещением соответственно 5 и 7 относительно начала маркера), количество компонентов (байтовое поле со смещением 8 относительно начала маркера), число бит на компонент (байтовое поле со смещением 4 относительно начала маркера), а также соотношение компонентов (например, 4:2:0).
SOF1	0xFFC1	переменный размер	Начало фрейма (расширенный, ДКП, код Хаффмана)	Показывает что изображение кодировалось в расширенном (extended) режиме с использованием ДКП и кода Хаффмана. Маркер содержит число строк и длину строки изображения, количество компонентов, число бит на компонент, а также соотношение компонентов (например, 4:2:0).
SOF2	0xFFC2	переменный размер	Начало фрейма (прогрессивный, ДКП, код Хаффмана)	Показывает что изображение кодировалось в прогрессивном режиме с использованием ДКП и кода Хаффмана. Маркер содержит число строк и длину строки изображения, количество компонентов, число бит на компонент, а также соотношение компонентов (например, 4:2:0).
DHT	0xFFC4	переменный размер	Содержит таблицы Хаффмана	Задает одну или более таблиц Хаффмана.
DQT	0xFFDB	переменный размер	Содержит таблицы квантования	Задает одну или более таблиц квантования.
DRI	0xFFDD	4 байта	Указывает интервал повторений	Задает интервал между маркерами RST n в макроблоках.
SOS	0xFFDA	переменный размер	Начало сканирования	Начало первого или очередного скана изображения с направлением обхода слева направо сверху вниз. Если использовался базовый режим кодирования, используется один скан. При использовании прогрессивных режимов используется несколько сканов. Маркер SOS является разделяющим между информативной (заголовком) и закодированной (собственно сжатыми данными) частями изображения.
RSTn	0xFFDn	нет	Перезапуск	Вставляется в каждом r макроблоке, где r — интервал перезапуска DRI маркера. Не используется при отсутствии DRI маркера. n, младшие 3 бита маркера кода, циклы от 0 до 7.
APPn	0xFFEn	переменный размер	Задаётся приложением	Например, в EXIF JPEG-файла используется маркер APP1 для хранения метаданных, расположеных в структуре, основанной на TIFF.
COM	0xFFFE	переменный размер	Комментарий	Содержит текст комментария.
EOI	0xFFD9	нет	Конец закодированной части 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

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]

Источник

JPG против JPEG: есть ли разница между ними?

Написано Памела Гарсия Последнее обновление: Январь 19, 2021

Технический эксперт по написанию текстов, который умеет писать сообщения об устранении неполадок в любой проблеме Mac и помог многим читателям спасти свои компьютеры Mac.

Конечно, вы имели дело с фотографиями и онлайн-изображениями и, вероятно, столкнулись с расширениями JPEG и JPG. Эти два формата могут сбить с толку некоторых людей, потому что они не знают, что им следует использовать. Они выглядят одинаково, когда вы смотрите на их имена. На самом деле, их сходство настолько близко, что они использовались взаимозаменяемо в прошлом.

В этой статье мы собираемся обсудить JPG против JPEG, Мы определим каждый из этих форматов, прежде чем дать вам сходство между ними, чтобы помочь вам решить, какой формат вы должны использовать для своих нужд, будь то веб-сайт или онлайн-проекты. Так что, если вы хотите узнать больше, продолжайте читать!

Часть 1. JPG против JPEG: что лучше?

Что такое изображение JPG?

Что такое изображение в формате JPEG?

Часть 2. JPG против JPEG: сходство между двумя форматами файлов

# 1 Они оба теряют качество, когда вы сохраняете их

# 2 Они оба растровые изображения

# 3 Они оба используются для похожих типов изображений

Поскольку JPG и JPEG являются растровыми изображениями, они используются в цифровой фотографии, потому что цифровые фотографии используют обширные цветовые градации, которые лучше всего проявляются при сохранении в виде изображений JPG или JPEG. Это означает, что посетителям вашего сайта всегда будут представлены красивые фотографии, если вы загрузите их в формате JPG или JPEG на своем сайте.

После разговора о JPG против JPEG, давайте узнаем, как найти и удалить похожие изображения с вашего Mac, чтобы освободить место.

Часть 3. Бонусный совет: как найти и удалить похожие изображения на вашем Mac

Когда у вас возникают проблемы на вашем Mac, вызванные полным диском, вы можете сэкономить место на диске, удалив похожие изображения. Таким образом, мы рекомендуем использовать iMyMac PowerMyMac для решения этой задачи. Это инструмент, который помогает пользователям ускорить работу своих компьютеров Mac, удаляя ненужные приложения и удаляя ненужные файлы на своих дисках с молниеносной скоростью.

Кроме того, это приложение также может помочь вам удалить ненужные iTunes Backup, вложения электронной почты. Он также может сканировать большие файлы, которые вам больше не нужны, чтобы вы могли удалить их и сохранить на диске.

Как найти и удалить похожие изображения с помощью iMyMac PowerMyMac?

Вам просто нужно пойти в Сайт iMyMac PowerMyMac и найдите ссылки для загрузки приложения. Он предлагает как Бесплатная версия и полная версия. После загрузки установщика, просто следуйте этому руководству о том, как использовать приложение для удалить ненужные файлы на вашем Mac, включая похожие изображения.

Часть 4. Так ли JPG такой же, как JPEG?

Таким образом, изображения JPG и JPEG одинаковы и служат некоторым основным целям: уменьшение размеров файлов ваших изображений для улучшения просмотра в Интернете, а также предоставление пользователям простого способа сжатия своих изображений при их сохранении и именования файлов в популярном расширении. это может быть признано многими устройствами.

Итак, сделайте вывод, что JPG против JPEG, они точно такие же, так что ни лучше. Какой бы формат вы ни выбрали между этими двумя, ваши файлы будут работать, и ваш выбор будет зависеть от ваших предпочтений. Надеюсь, эта статья смогла очистить вашу путаницу с форматами файлов JPG и JPEG.

Прекрасно Спасибо за ваш рейтинг.

Источник

JPG vs. JPEG: понимание наиболее распространенного формата файла изображения. Часть 1

Владельцы сайтов постоянно сталкиваются с файлами изображений. Хотя вам не нужно быть экспертом, чтобы редактировать и загружать изображения на веб-сайт, вы должны ознакомиться с распространенными форматами файлов, такими как JPEG. Или JPG?

В этой статье мы расскажем об особенностях JPG и JPEG, чтобы вы поняли различия, а также другие подробности, которые помогут вам загрузить на свой веб-сайт самые лучшие изображения для максимального удобства пользователей.

Готовы? Давайте начнем!

Что такое JPEG?

Как владелец веб-сайта, работающего с изображениями, вы, скорее всего, видели формат файла JPEG во время редактирования и загрузки рекламы.

Но знаете ли вы, что термин JPEG на самом деле является ссылкой на три разные вещи?

Ну, это так, и мы собираемся объяснить все из них:

1. Сжатие JPEG с потерями

Когда вы загружаете изображения на свой веб-сайт, важно, чтобы вы не оказывали негативного влияния на скорость и производительность вашего сайта, используя большие изображения, которые тратят впустую ресурсы и которым требуется вечность, чтобы быть загруженными на внешний интерфейс вашего сайта. Фактически, все владельцы веб-сайтов должны каким-то образом оптимизировать свои изображения, чтобы уменьшить размеры файлов и сохранить время загрузки, а также пользовательский опыт.

Вот где JPEG пригодится. JPEG — это метод сжатия с потерями, используемый для того, чтобы используемые цифровые изображения были как можно меньше и быстро загружались, когда кто-то хочет их просмотреть.

Вот некоторые вещи, которые нужно помнить о сжатии с потерями:

Если вы более опытны в редактировании изображений с использованием сжатия с потерями, есть шанс, что вы сможете сохранить качество изображения, уменьшив при этом размер его файла, работая с изображениями в формате RAW JPEG, внося изменения и сохраняя изображение один раз.

Если вы не хотите выполнять сжатие JPEG с потерями на изображениях вашего сайта, всегда есть альтернатива: сжатие без потерь.

Сжатие без потерь сохраняет ваши изображения в совершенно другом формате (обычно PNG). Хотя качество изображения никогда не приносится в жертву, потому что информация не удаляется, знайте, что при сжатии без потерь конечный размер файла вашего изображения всегда будет больше, чем при сжатии с потерями. Это может привести к замедлению загрузки страницы.

2. JPEG

JPEG означает «Объединенная группа экспертов по фотографии», что является названием подкомитета, который помог создать стандарт JPEG, а также другие стандарты кодирования неподвижных изображений в рамках более широкой группы под названием ISO.

Первый стандарт JPEG был выпущен в 1992 году ISO (Международная организация по стандартизации). ISO несет ответственность за создание документов, которые «…содержат требования, спецификации, руководящие принципы или характеристики, которые могут быть последовательно использованы для обеспечения соответствия материалов, продуктов, процессов и услуг по их назначению».

ISO устанавливает стандарты для многих вещей, включая цифровые изображения, стремясь предоставить пользователям и потребителям продукцию и услуги самого высокого качества.

Эта международная организация является добровольной группой людей с членами из более чем 164 стран, что делает ее крупнейшим разработчиком стандартов в мире.

3. JPEG как формат файла

Последний способ использования термина JPEG — это ссылка на имя формата файла или способ хранения и сохранения цифровых изображений. Это, вероятно, способ, которым вы больше всего привыкли видеть JPEG, потому что это один из вариантов формата файла, который вы выбираете при сохранении изображения после его редактирования.

Итак, теперь давайте посмотрим, что такое JPG.

Что такое JPG?

Чем же является JPG по сравнению с JPEG?

Безумство, верно? Позвольте нам объяснить.

Термин JPG существует из-за более ранних версий операционных систем Windows. В частности, файловые системы MS-DOS 8.3 и FAT-16 имели максимальный трехбуквенный лимит, когда дело доходило до имен файлов, в отличие от UNIX-подобных операционных систем, таких как Mac или Linux, у которых не было этого ограничения.

Продолжение следует…

Всем успешной работы и творчества!

Источник

Как в Windows открывать и редактировать файлы формата JPG или JPEG

Файл с расширением JPG или JPEG является файлом изображения. Причина, по которой некоторые файлы JPEG-изображений используют JPG-расширение, а другие – JPEG, объясняется ниже, но независимо от расширения, оба файла имеют один формат.

JPG файлы широко используются, потому что их алгоритм сжатия значительно уменьшает размер файла, что делает его идеальным для совместного использования, хранения и отображения на веб-сайтах. Однако, это сжатие JPEG также снижает качество изображения, что может быть заметно, если оно сильно сжато.

Как открыть файл JPG/JPEG

JPG-файлы поддерживаются всеми просмотрщиками и редакторами изображений. Это самый распространенный формат изображения.

Вы можете открыть файлы JPG с помощью веб-браузера, например Chrome или Edge (перетащите локальные файлы JPG в окно браузера) или встроенные программы Microsoft, такие как Paint, Microsoft Windows Photos и Microsoft Windows Photo Viewer. Если вы находитесь на компьютере Mac, Apple Preview и Apple Photos могут открыть файл JPG.

Adobe Photoshop, GIMP и практически любая другая программа, которая просматривает изображения, в том числе онлайн-сервисы, такие как Google Drive, также поддерживают JPG-файлы.

Мобильные устройства также поддерживают открытие файлов JPG, что означает, что вы можете просматривать их в своей электронной почте и через текстовые сообщения без необходимости устанавливать дополнительное приложение для просмотра JPG.

Как конвертировать файл JPG / JPEG

Существует два основных способа конвертировать файлы JPG. Вы можете использовать вьювер/редактор изображений, чтобы сохранить его в новом формате (при условии, что функция поддерживается) или добавить файл JPG в программу преобразования изображений.

Например, FileZigZag является онлайн конвертером JPG, который может сохранить файл в ряде других форматов, включая PNG, TIF / TIFF, GIF, BMP, DPX, TGA, PCX и YUV.

Вы даже можете конвертировать файлы JPG в формат MS Word, такой как DOCX или DOC с Zamzar, который похож на FileZigZag в том, что он преобразует файл JPG в режиме онлайн. Он также сохраняет JPG в ICO, PS, PDF и WEBP, среди других форматов.

Если вы просто хотите вставить файл JPG в документ Word, вам не нужно конвертировать файл в формат MS Word. Вместо этого используйте встроенное меню Word: Вставить → Картинка, чтобы подключить JPG непосредственно к документу, даже если у вас уже есть текст.

Откройте файл JPG в Microsoft Paint и используйте меню Файл → Сохранить как, чтобы преобразовать его в BMP, DIB, PNG, TIFF и т.д. Другие средства просмотра и редакторы JPG, упомянутые выше, поддерживают аналогичные параметры меню и форматы выходных файлов.

Использование веб-сервиса Convertio является одним из способов преобразования JPG в EPS, если вы хотите, чтобы файл изображения был в этом формате. Если это не работает, вы можете попробовать AConvert.com.

Несмотря на название, веб-сайт Online PNG to SVG Converter также умеет преобразовывать файлы JPG в формат изображения SVG (vector).

Если у вас есть файл PDF и вы хотите сделать из него JPG/JPEG, попробуйте PDF.io

Чем отличается JPG от JPEG

Интересно, какая разница между JPEG и JPG? Форматы файлов идентичны, но в одном из расширений есть дополнительная буква. На самом деле. это единственная разница.

JPG и JPEG представляют собой формат изображения, поддерживаемый совместной группой экспертов по фотографии, и имеют одинаковое значение. Причина различных расширений файлов связана с ранними версиями Windows, не принимавших «длинное» расширение.

Произошло то, что оба расширения файлов использовались в обеих системах, а затем Windows изменила свои требования, чтобы принять более длинные расширения файлов, но JPG всё ещё используется. Поэтому файлы JPG и JPEG распространяются и продолжают создаваться.

В то время как оба расширения файлов существуют, форматы точно такие же, и любой из них может быть переименован в другой без потери качества и функциональности.

Источник