JPEG XR

JPEG XR
JPEG XR
JPEG XR logo.svg
파일 이름 확장자
인터넷 미디어 유형
  • image/vnd.ms-사진
  • 이미지/jxr[3]
개발자Microsoft, ITU-T, ISO/IEC
초기 릴리즈2009년 4월 14일, 13년 전(2009-04-14)
최신 릴리즈
2019년 6월 (ITU-T), 2020년판 (ISO/IEC)
2019년 6월, 3년 전(2019-06)
포맷의 종류그래픽스 파일 형식
포함자TIFF
표준.ITU-T Rec.T.832 (06/2019),
ISO/IEC 29199-2:2020
오픈 포맷?네.
웹 사이트ITU-T T.832 (2019년 6월),
ISO/IEC 29199-2:2020

JPEG XR[4](JPEG Extended[5] Range)는, Microsoft 가 최초로 개발해 [6]특허 취득한 HD 포토(기존의 Windows Media 포토) 사양에 근거하는, 연속 톤 사진 이미지의 화상 압축 규격입니다.손실 압축과 무손실 압축을 모두 지원하며 Ecma-388 Open XML Paper Specification 문서에서는 권장되는 이미지 형식입니다.

이 포맷은 Adobe Flash Player 11.0, Adobe AIR 3.0, Sumpla PDF 2.1, Windows Imaging Component 에서 지원되었습니다.NET Framework 3.0, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Internet Explorer 9, Internet Explorer 10, Internet Explorer 11, Pale Moon 27.2.[7][8][9]2021년 1월 현재, JPEG XR(.JXR) 포맷으로 사진을 촬영하는 카메라는 아직 없었다.

역사

Microsoft는 WinHEC [10]2006에서 Windows Media Photo를 처음 발표하였고, 그 해 11월에 HD Photo로 이름을 변경하였습니다.2007년 7월 JPEG [11][12]XR로 알려진 JPEG 표준이 되기 위해 공동 사진 전문가 그룹과 마이크로소프트는 HD 포토를 검토 중이라고 발표했습니다.2009년 3월 16일, JPEG XR는 ITU-T 권고 T.832로서 최종 승인되어 2009년 4월부터 ITU-T로부터 「사전 공개」[1]의 형태로 이용 가능하게 되었습니다.2009년 6월 19일 ISO/IEC 최종 초안 국제표준(FDIS) 투표를 통과하여 국제표준 ISO/IEC 29199-2로 [13][14]최종 승인되었습니다.ITU-T는 2009년 [1]12월에 승인된 교정본으로 간행물을 갱신하였으며, ISO/IEC는 2010년 [15]9월 30일에 유사한 수정사항을 포함한 신판을 발행하였다.

2010년에, 화상 부호화 사양의 완료 후에, ITU-T 와 ISO/IEC 는 모션 포맷 사양(ITU-T T.833 ISO/IEC 29199-3), 적합성 테스트 세트(ITU-T T.834 ISO/IEC 29199-4), 및 레퍼런스 소프트웨어(TU-T)도 발표했습니다.2011년에는 애플리케이션(ITU-T T)에서 JPEG XR 이미지를 사용하기 위한 워크플로우 아키텍처를 설명하는 기술 보고서를 발표했습니다.Sup2 ISO/IEC TR 29199-1)

묘사

기능

JPEG XR은 JPEG에 비해 다음과 [16]같은 몇 가지 주요 기능 향상을 제공하는 이미지 파일 형식입니다.

뛰어난 압축 기능
JPEG XR 파일 형식은 동등한 품질의 이미지를 인코딩하기 위해 JPEG에 비해 더 높은 압축률을 지원합니다.
무손실 압축
JPEG XR은 무손실 압축도 지원합니다.JPEG XR의 신호 처리 단계는 무손실 코딩과 무손실 코딩 모두 동일합니다.이것에 의해, 무손실 모드를 간단하게 서포트할 수 있게 되어, 무손실 압축 이미지로부터 일부의 비트를 「트리밍」해, 무손실 압축 이미지를 생성할 수 있게 됩니다.
타일 구조 지원
JPEG XR 부호화 영상은 타일 영역으로 분할할 수 있습니다.각 영역의 데이터를 개별적으로 디코딩할 수 있습니다.따라서 전체 이미지를 디코딩할 필요 없이 이미지의 일부에 빠르게 액세스할 수 있습니다."소프트 타일링"이라고 하는 타일을 사용하면 이미지를 완전히 디코딩하지 않고 추가 왜곡 없이 타일 영역 구조를 변경할 수 있습니다.
색채 정밀도 향상 지원
JPEG XR은 기존의 8비트/샘플 YUV(정식 YCbCr) 4:2:0 인코딩 외에 다양한 이미지 색상 표현을 지원합니다.이 인코딩은 원래 JPEG 표준에서 일반적으로 사용됩니다.
RGB 색공간을 사용하는 화상을 지원하기 위해 JPEG XR은 YCoCg 색공간으로의 내부 변환을 포함하고 다양한 비트 깊이 및 색 표현 패킹 스킴을 지원한다.이것들은 형태 마스킹 및 반투명 지원을 위해 수반되는 알파 채널을 포함하거나 포함하지 않고 사용할 수 있으며, 그 중 일부는 이미지 코딩에 일반적으로 사용된 것보다 훨씬 높은 정밀도를 가지고 있습니다.다음과 같은 것이 있습니다.
  • RGB의 저비트 깊이 패킹은 각 채널에 대해 5비트, 빨강과 파랑에 대해서는 5비트, 초록에 대해서는 6비트를 사용하여 픽셀당 16비트로 실현
  • 컴포넌트당8비트(트루컬러라고도 함)를 픽셀당24비트 또는 32비트로 패킹
  • 컴포넌트당 10비트(32비트 패킹 표시) (딥 컬러로 알려진 여러 가지 고차원의 색상 표시 중 하나)
  • 컴포넌트당 16비트(정수, 고정 소수점 수 또는 48비트 또는 64비트로 패킹된 반소수 부동 소수점 수)
  • 컴포넌트당 32비트(고정 소수점 수 또는 96비트 또는 128비트로 패킹된 최대 부동 소수점 수)
JPEG XR은 컴포넌트당 16비트(픽셀당 64비트) 정수 CMYK 색상 [17]모델도 지원합니다.
JPEG XR에서는 16비트 및 32비트 고정점 컬러 컴포넌트 코딩도 지원됩니다.이러한 부호화에서 각 컬러 채널의 최상위 4비트는 공칭 흑백 신호 범위를 나타내는 값의 범위를 넘는 추가 "헤드룸" 및 "토룸"을 제공하는 것으로 취급됩니다.
또한 JPEG XR에서는 16비트 및 32비트 부동소수점 컬러 컴포넌트 부호화가 지원됩니다.이 경우 JPEG XR 부호화 및 복호화 단계는 모두 정수 연산만을 사용하여 수행되지만(압축 처리를 단순화하기 위해) 화상은 부동소수점 데이터로 해석됩니다.
RGBE(Radiance)로 알려진 공유-exponent 부동소수점 색상 형식도 지원되므로 HDR(High-Dynamic-Range) 이미지를 보다 충실하게 저장할 수 있습니다.
RGB 및 CMYK 형식과 더불어 JPEG XR은 임의의 수의 채널을 가진 그레이스케일 및 멀티채널 컬러 인코딩도 지원합니다.
대부분의 경우 색상 표현은 내부 색상 표현으로 변환됩니다.변환은 완전히 가역적이기 때문에 이 색 변환 스텝은 왜곡을 일으키지 않기 때문에 무손실 부호화 모드를 지원할 수 있습니다.
투과성 맵 지원
알파 블렌딩 오버레이 기능이 활성화되도록 투명도를 나타내는 알파 채널이 존재할 수 있습니다.
압축 도메인 이미지 수정
JPEG XR에서는, 화상을 무손실 부호화로부터 무손실 부호화로 변환해, 무손실 부호화의 충실도를 낮추거나 부호화 화상 해상도를 낮추기 위해서, 화상의 완전 복호화가 불필요하다.
크롭, 수평 또는 수직 플립 또는 기본 회전과 같은 특정 편집 작업에도 전체 디코딩이 필요하지 않습니다.
이미지 영역에 액세스하기 위한 타일 구조도 완전한 디코딩이나 왜곡 없이 변경할 수 있습니다.
메타데이터 지원
JPEG XR 이미지 파일은 여러 디바이스 간에 일관된 색상 표현을 실현하기 위해 옵션으로 내장 ICC 색상 프로파일을 포함할 수 있습니다.
Exif 및 XMP 메타데이터 형식도 지원됩니다.

컨테이너 형식

JPEG XR 영상 데이터를 저장하는 데 사용할 수 있는 파일 컨테이너 형식은 JPEG XR 표준의 부록 A에 명시되어 있습니다.Image File Directory(IFD) 태그를 사용한 TIFF와 같은 형식입니다.JPEG XR 파일은 IFD 태그에 이미지 데이터, 옵션 알파 채널 데이터, 메타데이터, RDF/XML로 저장된 옵션 XMP 메타데이터 및 옵션 Exif 메타데이터를 포함한다.이미지 데이터는 연속된 자체 포함 데이터 청크입니다.옵션인 알파 채널이 있는 경우 별도의 이미지 레코드로 압축하여 투명성을 지원하지 않는 애플리케이션에서 투명 데이터와는 독립적으로 이미지 데이터를 디코딩할 수 있습니다(또는 JPEG XR은 알파 채널 데이터가 o번째 채널과 함께 인코딩되는 "인터리브" 알파 채널 형식을 지원합니다).er 이미지 데이터를 단일 압축 코드스트림에 저장합니다.)

이 형식은 TIFF 기반이므로 4GB 파일 크기 제한을 포함한 TIFF 형식의 모든 제한을 상속합니다. HD 사진 사양에 따르면 "향후 업데이트에서 처리될 것입니다."[18]

JPEG 위원회에서는 JPX 파일 스토리지 형식 내에서 JPEG XR 이미지 [13]코딩을 사용할 수 있도록 하는 새로운 작업이 시작되었습니다.이를 통해 네트워크 이미지를 인터랙티브하게 브라우징할 수 있는 JPIP 프로토콜을 사용할 수 있습니다.또, 모션 JPEG XR 사양은,[19] 2010년 3월에 모션(비디오) 압축의 ISO 표준으로서 승인되었습니다.

압축 알고리즘

JPEG 2000, JPEG XR 및 JPEG 비교

JPEG XR의 설계는[1][20] 개념적으로 JPEG와 매우 유사합니다. 소스 이미지는 선택적으로 루마크로마 색공간으로 변환되고, 채도 평면은 선택적으로 서브샘플링되며, 각 평면은 고정 크기 블록으로 분할되고, 블록은 주파수 도메인으로 변환되며, 주파수 계수는 양자화되고 엔트로피는 부호화됩니다.주요 차이점은 다음과 같습니다.

  • JPEG는 8 및 12비트의 비트 깊이를 지원합니다.JPEG XR은 최대 32비트의 비트 깊이를 지원합니다.JPEG XR은 부동소수점 이미지 데이터(부동소수점 값을 IEEE 754와 유사한 형식으로 표현하고 정수인 것처럼 인코딩함으로써) 및 RGBE 이미지의 무손실 압축도 지원합니다.
  • JFIF 및 기타 일반적인 이미지 부호화 관행은 RGB에서 YCbCr로의 선형 변환을 지정합니다. 이는 반올림 오류로 인해 실제로는 약간 손실됩니다.JPEG XR은 다음과 같이 [23]무손실 색공간 변환, 즉 YCoCg-R을 [21][22]지정합니다.
  • JPEG는 주파수 변환에 8 × 8 블록을 사용하는 반면, JPEG XR은 주로 4 × 4 블록 변환을 사용합니다.(2 × 4 및2 × 2 변환은 채도 서브샘플링을 수반하는 특수한 경우에도 정의됩니다.인코더 옵션에는 YUV_444, YUV_422, YUV_420 및 흑백 Y_only가 포함됩니다).[24]
  • JPEG는 단일 변환 단계를 사용하는 반면, JPEG XR은 16 × 16 매크로 블록 영역 내에서 2단계 계층 방식으로 4 × 4 코어 변환을 적용합니다.이를 통해 변환에 웨이브릿과 같은 다중 해상도 계층을 제공하고 압축 기능을 향상시킵니다.
  • JPEG에서 사용되는 주파수 변환인 DCT는 반올림 오류로 인해 약간 손실됩니다.JPEG XR은 리프팅 [25]방식을 사용하는 일종의 정수 변환을 사용합니다.Photo Core Transform(PCT; 포토 코어 변환)이라고 불리는 필수 변환은 4 × 4 DCT와 유사하지만 무손실(정확히 반전)입니다.실제로, 이것은 binDCT라고 [26]불리는 이진 친화적인 승수 없는 변환의 더 큰 패밀리를 실현하는 특별한 방법입니다.
  • JPEG XR에서는, 각 4 × 4 코어 변환 PCT [25]스테이지 전에, 포토 오버랩 변환(POT)이라고 불리는, 옵션의 오버랩 프리필터링 스텝을 사용할 수 있습니다.필터는 4 × 4 코어 변환 블록에서 각 방향으로 2개의 샘플로 오프셋되는 4 × 4 블록으로 동작합니다.그 목적은 낮은 비트 전송률에서 압축 기능을 개선하고 블록 경계 아티팩트를 줄이는 것입니다.일반적으로 이러한 아티팩트가 문제가 되지 않는 높은 비트레이트에서는 프리필터를 생략하여 인코딩 및 디코딩 시간을 단축할 수 있습니다.오버랩 필터링은 리프팅 방식에 따른 정수 연산을 사용하여 구성되므로 무손실입니다.적절히 조합하면, JPEG-XR 의 POT 와 PCT 는 겹쳐진 [27]변환을 형성합니다.
  • JPEG 에서는, 왼쪽 인접 변환 블록으로부터의 직류 예측을 실시해, DCT 블록의 화상 직류 계수를 예측하고, 그 외의 계수를 예측하지 않는다.JPEG XR에서 4 × 4 블록은 16 × 16 샘플의 매크로 블록으로 그룹화되며, 각 매크로 블록의 4 × 4 블록에서 16 DC 계수는 다른 주파수 변환 레벨을 통과하며, 세 가지 유형의 계수가 엔트로피 부호화됩니다: 매크로 블록 DC 계수(DC라고 함), 매크로 블록 레벨 AC 계수(LO라고 함).wpass") 및 하위 AC 계수(AC라고 함)가 표시됩니다.변환 블록 전체의 계수 값 예측은 DC 계수와 AC 계수의 추가 행 또는 열에도 적용됩니다.
  • JPEG XR은 이미지를 작은 개별 직사각형 타일 영역 영역으로 분해하여 인코딩을 지원합니다.각 타일 영역은 그림의 다른 영역과는 독립적으로 디코딩할 수 있다.따라서 전체 사진을 디코딩하지 않고도 사진의 공간 영역에 빠르게 액세스할 수 있습니다.
  • JPEG XR의 엔트로피 부호화 단계는 JPEG보다 더 적응적이고 복잡하며 DC 및 AC 계수 예측 체계, 적응 계수 재정렬(JPEG의 고정된 지그재그 순서와 대조적으로), 계수 자체를 위한 적응형 허프만 부호화 형식을 포함한다.
  • JPEG 에서는, DC/AC 컴퍼넌트 마다, 화상 마다 1개의 양자화 스텝 사이즈를 사용합니다.JPEG XR을 사용하면 타일 영역 단위로 DC 양자화 단계 크기를 선택할 수 있으며, 매크로 블록마다 로우패스 및 AC 양자화 단계 크기를 변경할 수 있습니다.
  • 양자화를 제외한 모든 부호화 단계는 무손실이기 때문에 모든 양자화 계수가 1일 경우 JPEG XR은 무손실입니다.이것은 JPEG에서는 해당되지 않습니다.JPEG는 DCT를 사용하지 않는 별도의 무손실 모드를 정의하지만 libjpeg에 의해 구현되지 않기 때문에 널리 지원되지 않습니다.

HD 포토 비트 스트림 사양에서는, 「HD 포토는 JPEG-2000에 필적하는 화질을 실현해, JPEG에 필적하는 계산 및 메모리 퍼포먼스를 실현한다」, 「파일 사이즈의 절반 이하로 JPEG보다 뛰어난 인식 품질의 손실 압축 이미지를 제공한다」, 「손실 없는 압축 이미지…」라고 하고 있습니다.원래 비압축 데이터보다 0.5배 작습니다."

소프트웨어 지원

JPEG XR의 레퍼런스 소프트웨어 실장은 ITU-T Recommendation T.835 및 ISO/IEC International Standard 29199-5로 발행되었습니다.

JPEG XR을 지원하는 주요 소프트웨어 제품은 다음과 같습니다.

제품명 출판인 읽기 지원 쓰기 지원
1개 이상 캡처 7개 단계 1 네. 네.
Corel Paint Shop Pro X2 이후 코렐 네. 네. [28]
퍼스트 픽처 뷰어 Axel Rietschin 소프트웨어 개발 네. — [29]
이미지 매직 ImageMagick Studio LLC 네. 네. [30]
Internet Explorer 9 마이크로소프트 네. — [31][32]
Microsoft Expression 디자인 마이크로소프트 네. 네. [33]
Microsoft Expression 미디어 마이크로소프트 네. 아니요.
Microsoft 이미지 컴포지트 에디터 마이크로소프트 네. 네. [34]
페인트.NET 릭 브루스터 네. 네. [35]
창백한 달(웹 브라우저) 문차일드 프로덕션 네. — [36]
포토라인 컴퓨터 입력 네. 네.
Serif PhotoPlus X7 세리프 유럽 네. 네.
Windows Live 사진 갤러리 마이크로소프트 네. 네.
Windows 포토 갤러리 마이크로소프트 네. 네.
Windows 포토 뷰어 마이크로소프트 네. —
Xara Designer Pro 자라그룹 네. 아니요. [37]
XnView 피에르 엠마누엘 구겔레 네. 네. [38][39]
Zoner Photo Studio 13 이상 Zoner 소프트웨어 네. 네.

플러그인을 통해 JPEG XR을 지원하는 주요 소프트웨어는 다음과 같습니다.

상품명 출판인 플러그인명 플러그인 퍼블리셔 읽기 지원 쓰기 지원
Adobe Photoshop (CS2, CS5-CS6) 어도비 시스템즈 Photoshop용 JPEG XR 파일 포맷 플러그인 마이크로소프트 코퍼레이션 네. 네. [40][41]
GIMP GIMP 개발팀 GIMP용 JPEG XR 플러그인 C. 하우스너 네. 네. [42]
IrfanView 4.25 이후 이르판스킬잔 HDP 버전 4.26 이르판스킬잔 네. 아니요. [43]
페인트.NET 릭 브루스터 그림판용 JPEG XR 플러그인입니다.그물 C. 하우스너 네. 네. [44]
퀵 룩 애플사 빠른 보기를 위한 JPEG XR 플러그인 B. 호리 네. — [45]

다음 API 및 소프트웨어 프레임워크는 JPEG XR을 지원하며 최종 사용자에게 JPEG XR 지원을 제공하기 위해 다른 소프트웨어에서 사용할 수 있습니다.

제품명 출판인 읽기 지원 쓰기 지원
Adobe 통합 런타임 3.3 어도비 시스템즈 네. 네. [46]
Adobe Flash Player 11.3 어도비 시스템즈 네. 네. [46]
통합 퍼포먼스 프리미티브(IPP) 인텔(R) 네. 네. [47][48]
Windows 이미징 컴포넌트(WIC) 마이크로소프트 네. 네.

2011년 비디오 게임 Rage는 [49]텍스처를 압축하기 위해 JPEG XR 압축을 사용합니다.

라이선스

마이크로소프트는 JPEG XR의 기술에 대한 특허를 가지고 있다.Microsoft 담당자는 2007년 1월의 인터뷰에서, HD포토의 채용과 사용을 촉진하기 위해서, 이 사양은 Microsoft Open Specification Promise에 근거해 제공되고 있습니다.Microsoft는 이 사양의 도입을 무료로 허가하고 있으며, i의 특허 기술에 대해서는 소송을 제기하지 않습니다.마이크로소프트 리치 미디어 그룹의 디렉터인 Josh Weisberg가 말한 것으로 알려진 바와 같이 mplementation.[50]2010년 8월 15일 현재 마이크로소프트는 커뮤니티 프로미스 [51]하에 JPEG XR 표준을 제공하고 있습니다.

2010년 7월, JPEG XR 표준을 실장하기 위한 레퍼런스 소프트웨어가 ITU-T Recommendation T.835 및 International Standard ISO/IEC 29199-5로 발행되었습니다.Microsoft는 Community [51]Promise에서 다루는 사양 목록에 이러한 출판물을 포함시켰습니다.

2013년 4월 마이크로소프트는 BSD [52][53]라이선스로 오픈 소스 JPEG XR 라이브러리를 출시했습니다.이것에 의해, GNU General Public License등의 일반적인 오픈 소스 라이센스에 근거해 배포되고 있는 소프트웨어 패키지에 라이브러리가 실장되어 있는 라이센스 문제가 해결되었습니다.이러한 소프트웨어 패키지는 이전에 출시된 "HD Photo Device Porting Kit"[54]와 호환되지 않습니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • AVIF는 Open Media[55] Alliance라는 그룹의 Google, Mozilla 등의 압축 형식입니다.
  • JPEG는 손실 압축에 사용되는 이미지 형식입니다(JPEG XR 손실 압축과 유사합니다).
  • JPEG 2000, 2000년 현재 JPEG 위원회가 JPEG를 대체하기 위한 개선 사항
  • JPEG XS, 매우 짧은 레이텐시로 고품질 비디오 스트리밍에 보다 효율적인 이미지 및 비디오 포맷
  • JPEG XL은 로열티가 필요 없는 래스터 그래픽스 파일 형식이며 손실 압축과 손실 압축 모두를 지원합니다.기존 래스터 포맷을 능가하는 성능을 발휘하도록 설계되어 범용 대체품이 됩니다.
  • PNG는 무손실 압축 형식이며 JPEG XR 무손실 압축은 다음과 같습니다.
  • WebP는 손실 또는 무손실 압축 기능을 갖춘 포맷으로, 2010년 구글이 제안했습니다.
  • Fabrice Bellard가 HEVC를 기반으로 2014년에 제안한 Better Portable Graphics
  • HEIF는 MPEG-H Part 12(ISO/IEC 23008-12) 및 HEVC에 기반한 2015년 형식입니다.싱글 이미지 포맷의 베이스로서 Apple에 의해서 실장됩니다.아이폰7의 HEIC.

레퍼런스

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