Файл JPG – чем открыть, описание формата
Чем открыть, описание – 1 формат файла
Файл изображения JPEG
JPEG Image
Тип файла: Растровые изображения
Тип данных: Двоичный файл
Mime-type: image/jpeg
Разработчик: Joint Photographic Experts Group
Заголовок и ключевые строки
HEX: FF D8 FF
ASCII: яШяа, яШя, JFIF
Подробное описание
JPG — самый популярный на сегодняший день формат изображений, разработан компанией Joint Photographic Experts Group (JPEG). Благодаря хорошей степени сжатия и поддержке глубины цвета в 24 бит, файлы с расширениями JPG/JPEG используются практически во всех цифровых фотоаппаратах и камерах.
Также, формат JPG очень широко распространен в интернете, почти всегда используется веб-разработчиками, ведь сжатие позволяет значительно уменьшить размер изображений. Степень сжатия может быть разной — чем она больше, тем меньше размер файла, но хуже качество и наоборот.
Недостатком формата является отсутствие поддержки прозрачности.
Расширения JPG и JPEG полностью равнозначны, это один и тот же формат разница между ними только в одной букве расширения.
Как, чем открыть файл .jpg?
WindowsОнлайнAndroidiOSMac OSLinux
|
Инструкция — как выбрать программу из списка, скачать и использовать ее для открытия файла
Для более точного определения формата и программ для открытия файла используйте функцию определения формата файла по расширению и по данным (заголовку) файла.
JPEG | это… Что такое JPEG?
JPEG (произносится «джейпег»[1], англ. Joint Photographic Experts Group, по названию организации-разработчика) — один из популярных графических форматов, применяемый для хранения фотоизображений и подобных им изображений. Файлы, содержащие данные JPEG, обычно имеют расширения (суффиксы) .jpeg, .jfif, .jpg, .JPG, или .JPE. Однако из них .jpg является самым популярным на всех платформах. MIME-типом является image/jpeg.
Фотография заката в формате JPEG с уменьшением степени сжатия слева направо
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
|
такжеОбласть 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
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).
| 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
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
- JPEG-LS
- JPEG2000
- libjpeg
- MJPEG
- MPEG
- WebP
Примечания
- ↑ JPEG pronounced — Поиск в Google
- ↑ В соответствии с ГОСТ 34.003-90 в области информационных технологий данный термин имеет мужской род
- ↑ ISO/IEC 10918-1 : 1993(E) p.28. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.
- ↑ Kerr, Douglas A. «Chrominance Subsampling in Digital Images»
- ↑ ISO/IEC 10918-1 : 1993(E) p.36. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.
- ↑ Kasperovich, L.V., Babkin, V.F. «Fast discrete cosine transform approximation for JPEG image compression»
- ↑ «Использование технологии CUDA для быстрого сжатия изображений по алгоритму JPEG»
- ↑ Ученые законсервировали для потомков форматы JPEG и PDF.
Ссылки
- The JPEG committee homepage
- Спецификация JFIF 1.
02 (текстовый файл) - Оптимизация JPEG. Часть 1, Часть 2, Часть 3.
- Быстрое сжатие JPEG на видеокарте.
02 (текстовый файл)Что такое файл JPG: понимание формата
Если вам все еще интересно, что такое файл JPG, мы поможем вам разобраться. Во-первых, JPEG — это то же самое, что JPG? Да, JPG (или JPEG), произносится как «J-peg», — это изображения одного типа. Иногда вы увидите расширение файла .jpg, а иногда — .jpeg. Следите за новостями, чтобы узнать больше.
JPG означает
JPG или JPEG означает Joint Photographic Experts Group, название компании, которая создала JPG в 1992.
Причина, по которой были созданы изображения в формате JPG, заключалась в том, чтобы дать людям возможность обмениваться сжатыми изображениями более эффективным способом. Алгоритм формата JPG сжимает данные исходного изображения, чтобы сделать размер файла более компактным. Это означает, что вы можете преобразовывать изображения в JPG, и ими гораздо проще делиться, что очень важно для обмена через Интернет.
Удаление данных, конечно, снижает качество изображения в целом, но обычно люди этого не замечают.
Преимущества JPG
Благодаря своим многочисленным преимуществам формат JPG стал наиболее распространенным форматом изображений во всем мире. Люди могут захватывать JPG с помощью цифровых камер и смартфонов, создавать графику с помощью программного обеспечения, загружать эти изображения в социальные сети, делиться ими по электронной почте и многое другое. Изображения JPG имеют много преимуществ:
- Они предлагают высокое разрешение . Формат JPG поддерживает 24-битный цвет (который включает до 16 миллионов различных цветов). Вот почему фотографии в формате JPG используются для кодирования и сжатия цифровых изображений с высоким разрешением.
- Размеры файлов JPEG на меньше . Если вы думаете о сравнении JPG с PNG или BMP, JPG будут относительно более компактными по размеру. Это делает его гораздо более подходящим для распространения в Интернете или хранения.
- Регулируемое сжатие . На самом деле можно настроить степень сжатия конкретного JPG. Вы можете выбрать правильный баланс между размером файла и качеством изображения.
Как открыть JPG
На вопрос «что такое JPG» мы ответили, теперь переходим к следующему.
Открыть файл JPEG очень просто. Это зависит от устройства, которое вы используете, но если вы знакомы с вашим устройством и операционной системой, вам не должно быть сложно.
На компьютере с Windows это так же просто, как открыть Проводник (одновременно нажмите клавишу Windows и E). Вы увидите значок папки с синим зажимом. Просто нажмите на нее и найдите папку, содержащую изображение JPG.
Также можно открыть файл JPG в программе, отличной от используемой по умолчанию. Для этого вам нужно щелкнуть правой кнопкой мыши файл в его местоположении, а затем нажать «Открыть с помощью». Это вызовет различные программы, которые вы можете выбрать, такие как GIMP, Photoshop и MS Paint.
Как редактировать JPG
Для редактирования файла JPEG вы можете использовать ряд различных программ, таких как упомянутые выше, в зависимости от того, что вы хотите редактировать. Приложение для фотографий Windows имеет даже базовые функции редактирования, такие как обрезка, изменение размера и поворот. Вы также можете настраивать освещение, добавлять фильтры, переворачивать, выпрямлять изображение и изменять соотношение сторон.
Как конвертировать JPG
Можно конвертировать JPEG в другие форматы. Например, если вы открываете JPG в приложении Windows Photos, вы можете отредактировать его и сохранить как файл PNG.
Если вы хотите преобразовать файл JPG в PDF или наоборот онлайн, вы можете использовать бесплатные онлайн-конвертеры JPG в PDF и PDF в JPG.
С помощью PDF Candy вы также можете конвертировать файлы PNG в PDF, BMP в PDF и даже TIFF в PDF всего за пару щелчков мыши абсолютно бесплатно. Это может быть удобно, если у вас есть несколько изображений разных форматов.
Последняя мысль
Сегодня мы затронули тему того, что такое JPG и как с ним работать. Несмотря на то, что JPG или JPEG являются универсальным форматом для передачи изображений, они по-прежнему не покрывают всех потребностей. С ним легко работать, но иногда PDF достаточно, чтобы сделать ваши файлы доступными для всех. Сегодня мы узнали, как преобразовать ваш JPG в PDF, и вы можете использовать эти советы, чтобы немного облегчить себе жизнь.
Откройте для себя дополнительные инструменты
Иногда вам нужно изменить формат PDF, попробуйте инструмент «Изменить размер PDF» и выберите шаблоны A4, A5, A3 или письма США.
Добавьте пароль к файлу PDF, чтобы сохранить информацию в безопасности, с помощью нашей опции «Защитить PDF».
Выберите «PNG в PDF», чтобы конвертировать напрямую, без предварительного преобразования PNG в JPG.
Полное руководство по сжатию JPEG/JPG
Полное руководство по сжатию JPEG/JPG | WinZipСжатие JPEG/JPGСжатие PNGСжатие изображений: Полное руководство
JPEG или JPG — это популярный чрезвычайно портативный формат файлов изображений, широко используемый фотографами и в Интернете.
Но что такое сжатие JPEG и насколько можно сжимать JPG? В этой статье мы ответим на ваши вопросы, в том числе о том, зачем сжимать файлы JPEG и как это сделать.
Что такое сжатие JPEG?
Сжатие JPEG или JPG — это действие по уменьшению размера файла изображения JPEG. В то время как другие форматы изображений имеют сжатие без потерь, то есть изображение не теряет качества при сжатии, JPG имеет сжатие с потерями, что и происходит.
Сжатие с потерями снижает качество изображения по мере уменьшения размера файла. Самое очевидное, что происходит при сильном сжатии JPEG, — это исчезновение более мелких деталей. Пиксели изображения становятся намного больше, что придает изображению «блочный» вид.
С другой стороны, небольшое сжатие будет иметь мало артефактов, едва заметных на насыщенных изображениях с большим количеством цветов.
Насколько можно сжимать файлы JPG
Файлы JPG можно значительно сжимать для получения файлов очень маленького размера. Но поскольку качество изображения становится крайне низким при значительном сжатии, лучше сбалансировать степень сжатия с качеством изображения. Потому что при сжатии изображения вы, в конечном счете, хотите, чтобы потеря качества изображения была как можно меньше.
Наилучший коэффициент сжатия для сохранения качества изображения — 10:1. Если вы хотите уменьшить размер файла ваших фотографий, сохранив при этом качество изображения, это максимальная степень сжатия, с которой вы хотите снимать.
Но, если вы чувствуете себя авантюрно или у вас есть экстремальные потребности в сжатии, вы можете уменьшить размер файла до 5% от исходного размера файла. Однако к этому моменту качество изображения становится настолько низким, что вы больше не можете видеть, что представляет собой изображение.
Зачем сжимать файлы JPEG
Зачем сжимать файлы JPEG? Основной причиной сжатия изображений JPG является уменьшение размера файла для экономии места на жестком диске или переносном устройстве хранения данных.
Сжатие файлов JPEG также желательно при передаче или загрузке файлов в Интернете по той простой причине, что файлы меньшего размера передаются или загружаются быстрее.
JPEG также является отличным форматом изображений для веб-сайтов, поскольку изображения меньшего размера загружаются быстрее. Обратите внимание, однако, что изображения в формате JPEG лучше всего подходят для фотографий с большим количеством деталей. Артефакты JPEG более заметны на графике, логотипах и четких изображениях с текстом.
Как сжимать JPG
Большинство программ для обработки изображений, таких как PaintShop Pro, могут выполнять стандартное сжатие JPG с потерями. При сохранении изображения в формате JPEG в PaintShop Pro открывается окно параметров JPEG. В этом окне можно настроить качество изображения от низкого (маленький файл) до максимального (большой файл). Вы также можете сжать файлы JPEG в программном обеспечении для редактирования изображений, таком как Corel PHOTO-PAINT, или с помощью онлайн-инструментов.