JPEG XL

JPEG XL הוא פורמט קובץ תמונה, התומך בדחיסה אובדנית או זהה למקור. הוא נועד להתעלות על פורמטי הדחיסה הקיימים כגון JPEG ו-WebP ולהפוך לפורמט התמונה האוניברסלי החדש.^[1]

JPEG XL

סיומת קובץ	jxl
סוג מדיה באינטרנט	image/jxl
מפתח	Joint Photographic Experts Group
פורמט פתוח?	כן
jpeg.org/jpegxl

מקור השם

JPEG היא Joint Photographic Experts Group, שהיא הוועדה שתכננה את הפורמט.

X - הוא חלק משמם של כמה תקני JPEG מאז שנת 2000 כגון: JPEG XT, JPEG XR, JPEG XS.

L - מסמן לטווח ארוך (Long-term) כיוון שכוונת מחברי הפורמט היא להחליף את JPEG מהדור הקודם ולהיות הפורמט המוביל במשך זמן רב כמותו.^[2]

היסטוריה

בשנת 2017, JTC1/SC29/WG1 (JPEG) פרסמה קריאה להצעות עבור JPEG XL - תקן קידוד התמונה לדור הבא.^[3]

מספר הצעות התקבלו ומתוכן נבחרו הצעותיהן של חברות google ו- cloudinary כבסיס לפורמט החדש.

פורמט הקובץ (bitstream) הוקפא ב-25 בדצמבר 2020, כלומר מובטח כי כל קובץ בתקן שפורסם יפוענח בעתיד גם על ידי גרסאות חדשות יותר.^[4]

מאפיינים

התכונות העיקריות הן:^[5][6]

• פונקציונליות ויעילות משופרות בהשוואה לפורמטים מסורתיים של תמונות (למשל JPEG, GIF ו-PNG);
• פענוח פרוגרסיבי (לפי רזולוציה ודיוק);
• קידוד JPEG ללא הפסד עם הקטנת גודל של כ-20%;
• קידוד ללא הפסד וקידוד אלפא (שקיפות) ללא אובדן;
• תמיכה בתמונות צילום וגם בתמונות סינתטיות;
• ירידה הדרגתית באיכות על פני מגוון גדול של דרגות דחיסה;
• מקודד מותאם תפיסתית;
• תמיכה בסולם צבעים רחב ו- HDR;
• תמיכה בתוכן מונפש,
• קידוד ופענוח יעילים ללא צורך בחומרה ייעודית;
• פורמט חופשי מתמלוגים עם יישום קוד פתוח.^[7]

פרטים טכניים

JPEG XL מבוסס על שילוב רעיונות מפורמט Pik^[8] של חברת גוגל ומפורמט FUIF של חברת Cloudinary (שהתבסס בתורו על פורמט FLIF).

הפורמט כולל מגוון אפשרויות קידוד: מצב שמעתיק JPEG מדור קודם בצורה קומפקטית יותר לאחסון, קידוד אובדני הנקרא VarDCT (DCT עם גודל בלוק משתנה) וקידוד ללא אובדן / כמעט ללא אובדן / שנקרא Modular אשר משתמש באופציה של טרנספורמציית Haar (המכונה "סחיטה"). מצב זה משמש גם לקידוד תמונת ה-DC (בקנה מידה 1: 8) של מצב VarDCT כמו גם ערוצים נוספים כגון אלפא. שני המצבים תומכים במודלים נפרדים של מאפייני תמונה כגון: פסים, "טלאים" חוזרים כמו טקסט או נקודות וסינתזת רעש. מצבי אובדן בדרך כלל משתמשים במרחב הצבעים XYB שמקורו ב- LMS. ^[9]

החיזוי מבוצע באמצעות דה-קורלציה של פיקסל אחר פיקסל ללא מידע צד. מידול ההקשר (context) כולל מודלים סטטיים מיוחדים ומודלים אדפטיביים המתחשבים בשגיאה מקומית, עם מבנה עץ ובחירת מנבא לכל הקשר.

קידוד האנטרופיה מבוסס על - LZ77 ויכול להשתמש הן במערכות ספרות אסימטריות והן בקידוד האפמן.

תמונות מונפשות (מרובות פריימים) אינן מבצעות חיזוי מתקדם בין פריימים, כנהוג בקידוד וידאו, אם כי ישנם כמה כלי קידוד המשמשים בין פריימים:

• פריים יכול לעדכן רק חלק מהקנבס;
• פריים יכול להחליף את התוכן, וגם לשלב, או להוסיף על התוכן מהפריים הקודם.
• עד ארבעה פריימים נשמרים בזיכרון ויכולים לשמש כבסיס לפריים הנוכחי באמצעות קידוד ה"טלאים".

תוכנה

תמיכה קיימת

• JPEG XL Reference Software - יישום לדוגמה
  • מכיל בין היתר:
    • מקודד cjxl
    • מפענח djxl
    • כלי למדידת מהירות ואיכות benchmark_xl
    • קובץ תוסף לתוכנת GIMP תחת: file-jxl
  • Windows
    • Windows Bin Builds (הדף מכיל גם תוכניות רבות אחרות)
    • AppVeyor
• ImageMagick ^[10] - ערכת כלים לעיבוד גרפי רסטר
• XnView MP ^[11] - צופה ועורך גרפיקה של סריקה
• MConverter - ממיר מדיה מקוון
• JPEG XL WIC - תמיכה ב-JXL ב- Windows באמצעות WIC, כלומר לצפייה במציג התמונות, סייר הקבצים וכו '.
• qt-jpegxl-image-plugin - תמיכה ב-JXL ב- Qt ב- Linux וב- Windows
• JXLook - תוסף תצוגה ל-macOS

סטטוס סטנדרטיזציה

שם נפוץ	חלק	תאריך פרסום פומבי ראשון (מהדורה ראשונה)	מספר ISO / IEC	כותרת רשמית
JPEG XL	חלק 1	בפיתוח, מתוכנן לשנת 2021	ISO / IEC FDIS 18181-1	מערכת קידוד תמונות JPEG XL - חלק 1: מערכת קידוד ליבה
	חלק 2	בפיתוח, מתוכנן לשנת 2021	ISO / IEC DIS 18181-2	מערכת קידוד תמונות JPEG XL - חלק 2: פורמט קובץ
	חלק 3	בפיתוח, מתוכנן לשנת 2022	ISO / IEC WD 18181-3	מערכת קידוד תמונות JPEG XL - חלק 3: בדיקת תאימות
	חלק 4	בפיתוח, מתוכנן לשנת 2022	ISO/IEC CD 18181-4	מערכת קידוד תמונות JPEG XL - חלק 4: תוכנת עזר

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא JPEG XL בוויקישיתוף

• אתר האינטרנט הרשמי של JPEG XL (באנגלית)
• אתר רשמי
• קישור לקוד
• העמוד האישי של המחבר

הערות שוליים

1. Can JPEG XL Become the Next Free and Open Image Format? - Slashdot, tech.slashdot.org (באנגלית)
2. Support for reading/writing JPEG XL images (#4681) · Issues · GNOME / GIMP, GitLab (באנגלית)
3. "JPEG - Next-Generation Image Compression (JPEG XL) Final Draft Call for Proposals". Jpeg.org. 23 באפריל 2018. נבדק ב-29 במאי 2018. {{cite web}}: (עזרה)
4. "v0.2 JPEG XL Reference Software". GitLab (באנגלית).
5. "JPEG XL reaches Committee Draft". JPEG Org. 3 באוגוסט 2019. אורכב מ-המקור (html) ב-3 באוגוסט 2019. נבדק ב-3 באוגוסט 2019. The current contributors have committed to releasing it publicly under a royalty-free and open source license. {{cite web}}: (עזרה)
6. "JPEG XL White Paper" (PDF). JPEG Org. 22 בינואר 2021. נבדק ב-17 במרץ 2021. {{cite web}}: (עזרה)
7. "jpeg / JPEG XL Reference Software". GitLab (באנגלית).
8. Pik, גוגל
9. Alakuijala, Jyrki; van Asseldonk, Ruud; Boukortt, Sami; Szabadka, Zoltan; Bruse, Martin; Comsa, Iulia-Maria; Firsching, Moritz; Fischbacher, Thomas; Kliuchnikov, Evgenii (6 בספטמבר 2019). "JPEG XL next-generation image compression architecture and coding tools". Applications of Digital Image Processing XLII: 20. doi:10.1117/12.2529237. ISBN 9781510629677free {{cite journal}}: (עזרה)תחזוקה - ציטוט: postscript (link)
10. ImageMagick Studio LLC, ImageMagick, ImageMagick (באנגלית)
11. 0001845: JPEG XL - MantisBT, www.xnview.com