Почему JPEG является самым популярным расширением? Каковы его преимущества и недостатки?

Почему JPEG является самым популярным расширением? Каковы его преимущества и недостатки?

JPEG – одно из наиболее распространенных расширений .jpg и .jpeg, которые, безусловно, знакомы всем. И в этом нет ничего удивительного, поскольку их можно встретить практически везде – в интернете, на ПК, в смартфоне и камере.

JPEG – не прихоть, а потребность

Начало 1980-х годов было периодом, когда возможности копирования и передачи цифрового контента были очень ограничены. Это была серьезная проблема для производителей оборудования и представителей телекоммуникационных услуг. В 1982 году была сформирована группа JPEG, в состав которой входили специалисты со всего мира в области сжатия изображений. Результат их работы появился 10 лет спустя, 18 сентября 1992 года, когда был запущен JPEG.

Популярность JPEG не случайна

На момент выхода, JPEG был единственным международным стандартом сжатия, основанным на модели свободного распространения. Еще одним его преимуществом была универсальность и отличная адаптация как для аппаратного, так и для программного обеспечения. Вишенкой на торте стала – совместимость. Формат JPEG имел новые итерации – например, JPEG XT, который отличался поддержкой HDR-контента и широким цветовым пространством, – все было создано таким образом, что устройства, поддерживающие старый стандарт, могли легко их считывать. Это было очень важно с точки зрения производителя и потребителя, потому что рынок не любит частых изменений в больших масштабах, о чем свидетельствует неослабевающая популярность этого формата и сегодня, 28 лет спустя после его создания.

JPEG сдержал все обещания

JPEG искушал обещанием поддерживать высокое качество изображения при относительно небольшом размере файла. Идея заключается в том, что JPEG использует алгоритмы сжатия с потерями, влияние которых на качество изображения, как ожидалось, будет незаметным для глаз.

Самое важное касается цвета. JPEG анализирует цвета на картинке, упрощая их и уменьшая их количество, удаляя некоторые из отсутствующих цветов, чтобы значительно уменьшить размер файла без заметного ухудшения качества. Этот процесс обычно незаметен для глаза, потому что он недостаточно чувствителен к цвету.

Список преимуществ и недостатков JPEG

Преимущества:

  1. Формат JPEG поддерживается любым компьютером, планшетом, смартфоном, программой или даже приложением
    JPEG существует уже почти 28 лет и до сих пор пользуется популярностью, что выражается в широком спектре совместимых устройств, таких как компьютеры, планшеты, смартфоны и принтеры. JPEG также очень хорошо подходит для программного обеспечения. Не каждая программа может работать с файлами TIFF, но каждая программа просмотра и редактирования фотографий поддерживает файлы JPEG.
  2. Малый размер файла
    Сжатие цвета JPEG позволяет значительно уменьшить размер файла без заметного влияния на качество изображения. Особенно это касается портретов и фотографий с природой.
  3. Простые в использовании настройки сжатия
    JPEG предлагает простые и прозрачные настройки сжатия, которые в основном ограничиваются изменением качества, выраженным в % или по шкале от 1 до 12. Чем сильнее сжатие, тем больше вероятность явного ухудшения качества, например, появления артефактов и/или полос.

Недостатки:

  1. Отсутствие поддержки прозрачности
    Прозрачность обычно используется для дизайна логотипов компаний и служб, иконок приложений, программных элементов и других видов графики. Ее отсутствие и дефекты сжатия делают JPEG не совсем удобным для творческой индустрии.
  2. По умолчанию JPEG поддерживает 24-битную запись цветов (8-бит на каждый канал R, G, B)
    Современные камеры поддерживают запись цветов 10, 12, 14 или 16-битами на канал, в то время как JPEG поддерживает только 8-бит. Это не должно представлять большой проблемы при просмотре фотографий, но может негативно сказаться на редактировании и работе с цветом.
  3. Ограниченные возможности редактирования
    Сжатие с потерями касается и других аспектов изображения, что значительно снижает возможности редактирования (изменение экспозиции, эффект псевдо-HDR, работа с цветом, подавление шума, резкость, и т. д.). В зависимости от степени внесенных изменений может появиться заметная деградация качества изображения и артефактов.

На видео: Как устроен формат JPEG?

JPEG пока незаменим

Файлы .jpg и .jpeg получили многочисленные расширения, но на рынке появилось множество и других форматов, хотя ни один из них не сумел пробиться в мейнстрим так, как JPEG. Тем не менее, стоит взглянуть на некоторые из них.

Расширения:

  1. JPEG XL
    JPEG XL является расширением стандарта JPEG, предложенного в 2017 году, который предназначен для сжатия изображений высокого разрешения (минимум 40 Mп, отсюда и приписка “XL” в названии), где предполагается обеспечить лучшее сжатие данных, чем JPEG (до 60%), и даже бросить перчатку формату HEIC.
  2. JPEG XS
    JPEG XS был представлен на выставке CES 2019, проходившей в Лас-Вегасе. Это формат без потерь, предназначенный для потоковой передачи изображений высокого качества с минимальной задержкой, поэтому его можно использовать в решениях VR, в автономных транспортных средствах, беспилотных летательных аппаратах, а также при потоковой передаче фильмов или потоковых играх.
  3. JPEG XT
    Выпущенное в 2015 году расширение стандарта JPEG, целью которого является устранение некоторых неудобств – поддерживает запись цвета с 16-битами на канал (вместо стандартных 8-бит) и также есть поддержка технологии HDR.
  4. Mozjpeg
    В 2014 году было разработано расширение стандарта JPEG от Mozilla Reseach с целью сокращения времени, необходимого для загрузки изображений на веб-сайты. Это стало возможным благодаря использованию более ресурсоемкого процессорного сжатия данных, что позволило уменьшить размер файла примерно на 10%. Mozjpeg поддерживает обратную совместимость с базовым JPEG.

Преемники:

  1. HEIC
    В 2015 году группа MPEG (также известная введением формата MP3) объявила о выпуске нового формата, сочетающего преимущества широко используемых файлов JPEG, PNG и GIF, а именно: небольшой размер файла (до 50% меньше, чем JPEG), поддержка прозрачности и последовательности изображений (например, с Live Photo на iPhone), а также цветная запись с 16 битами на канал. Несмотря на очевидные преимущества, HEIC не так распространен, как JPEG, и не каждый гигант предлагает ему поддержку. Компания Apple представила его в своей экосистеме в 2017 году с запуском iPhone 8, 8 Plus, X и iOS 11. Поддержка Microsoft предлагается через расширения, которые можно найти и приобрести в магазине Microsoft Store.
  2. JPEG2000
    JPEG2000 – это не очередное расширение известного JPEG, а новый формат с похожим названием. Он появился в 2000 году и позволил использовать один из двух видов сжатия: с потерей данных или без потерь. Более того, она позволила использовать HDR-технологию и предложила поддержку широкого цветового пространства. Этот формат не прорвался в мейнстрим, и многие программы и браузеры (не считая Safari) не поддерживают его. Компания Microsoft, отказавшаяся добавить поддержку этого формата в Windows, внесла свой вклад в эту разработку.
  3. WebP
    Разработанный компанией Google и выпущенный в 2010 году формат WebP должен был стать прямым конкурентом JPEG, а также альтернативой форматам PNG и GIF. WebP предлагает два режима сжатия: с потерями и без потерь. В первом случае разница в размере составляет от 25 до 35 % в пользу решения от Google без видимых различий в качестве изображения. Во втором случае размер файла примерно на 26% меньше, чем в PNG. WebP также предлагает решения, известные по PNG и GIF файлам, а именно, поддержку прозрачности и сохранения анимации. В настоящее время он часто используется на веб-сайтах.

JPEG все еще поддерживается и развивается

JPEG постоянно развивается, и его более новые итерации совместимы со старыми версиями стандарта, поэтому он может реагировать на потребности современных устройств, не отказываясь при этом от тех старых, которые не поддерживались более новыми версиями.

Исхаков Максим

Руководитель информационного портала "Безопасник". Директор компании по продаже и установке систем безопасности.

Оцените автора
Портал о системах видеонаблюдения и безопасности
Добавить комментарий