Увы, бедный JPEG…

Вы, возможно, ожидали, что недавнее объявление Microsoft о своем новом формате растровых изображений с непрерывной тональностью, Windows Media Photo (WMPhoto), будет встречено всеобщим признанием. В конце концов, JPEG — это такая центральная рабочая лошадка, что новый улучшенный «убийца JPEG», безусловно, должен быть хорошей новостью. На самом деле моей первой реакцией, как и у большинства профессиональных дизайнеров, были шок, ужас и гнев.

Увы, бедный JPEG...

Чтобы понять почему, необходимо оглянуться на историю форматов растровых изображений, чтобы понять, какую важную роль играет JPEG. Еще в 1990-х годах, когда персональные компьютеры впервые стали способны обрабатывать фотографии с 24-битным цветом и непрерывными тонами, возникла серьезная проблема: в фотографических изображениях цвет соседние пиксели варьируются почти случайным образом, что давало преобладающим тогда алгоритмам сжатия RLE (кодирование длин серий) и LZW (как в ZIP-файлах) почти ничего не работать. на. С распространением настольных сканеров оцифрованные фотографии стали обычным явлением среди дизайнеров, что привело к размер файла становится огромной проблемой (не забывайте, что пропускная способность хранилища и связи была ограничена по сравнению с сегодня).

На помощь пришел белый рыцарь в лице Объединенной группы экспертов по фотографии (JPEG), которая изобрела революционную схему сжатия JPEG. JPEG преобразует 24-битные данные RGB в другое цветовое пространство, называемое YCbCr (Y обрабатывает яркость и цвет каналов Cb и Cr), а затем понижает дискретизацию. Компоненты Cb и Cr, как правило, в два раза по горизонтали и вертикали, поскольку человеческий глаз более приспособлен к изменению яркости, чем к цвет. Затем он разбивает каждый канал на плитки размером 8 x 8 пикселей и применяет дискретное косинусное преобразование (DCT) для преобразования их в «частотное пространство». Глаз не особенно хорошо различает точную силу высокочастотных изменений яркости, поэтому это позволяет проводить количественную оценку результатов для более или менее агрессивного компромисса между размером файла и визуальной составляющей. качество. Подход JPEG является «с потерями», что означает, что сжатие не полностью обратимо к исходным значениям пикселей, но он был способен к таким высоким коэффициентам сжатия, что стал огромным успехом. Обычно он обеспечивает сжатие от 10:1 до 20:1 без видимой потери качества, 50:1 с умеренно заметными дефектами и вплоть до 100:1, если все, что вам нужно, это низкокачественное изображение.

У JPEG было еще одно важное преимущество в том, что он был и является бесплатным для использования (не то чтобы вы знали в начале, когда ранние реализации JPEG были проприетарными и дорогими). В конце концов, Томас Гамильтон разработал стандартизированный формат файла JFIF (формат обмена файлами JPEG, теперь почти повсеместно называемый просто JPEG) и поместил его в общественное достояние. Столь же важной была работа Тома Лейна и Independent JPEG Group (IJG), которые создали реализацию программного обеспечения с открытым исходным кодом. это гарантировало, что JPEG будет использоваться поставщиками растровых редакторов и, что наиболее важно, компанией Netscape в ее новаторской сети Mosaic. браузер. К тому времени, когда цифровые камеры стали обычным явлением в середине 1990-х годов, формат JPEG (или, строго говоря, JFIF) прочно утвердился в качестве идеального формата для безлицензионный, кросс-платформенный, кросс-приложение формат файла для обработки фотографических изображений, как локально на рабочем столе, так и на веб. В 2001 году Microsoft, наконец, признала центральную роль JPEG, добавив встроенную поддержку в новый GDI+, на котором была построена Windows XP.

JPEG делает блестящую работу и установил с трудом завоеванную универсальность, так что же может предложить WMPhoto? В объявлении Microsoft активно продвигались две функции: возможность сжатия без потерь и в целом превосходное сжатие с потерями. Ясно, что это реальные преимущества, а сжатие без потерь в определенных обстоятельствах является обязательным — например, в медицинских изображениях. Это также приветствуется, когда вам нужно убедиться, что у вас есть доступное изображение наилучшего качества, и это позволяет избежать проблемы ухудшения качества. вызвано повторным открытием, редактированием и закрытием файла JPEG (поэтому всегда следует сохранять в формате без потерь при работе с JPEG). Ясно, что если большая сила JPEG заключается в его сжатии с потерями, то любой формат, который может его улучшить, должен быть улучшен. впечатляет, особенно когда тип деградации, который он вносит, менее заметен, чем поразительно блочный JPEG артефакты. Если WMPhoto выполнит заявленные требования — уменьшит вдвое эквивалентный размер файла JPEG при сохранении качества — это, безусловно, будет экстраординарно.