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El formato de imagen JPEG XL (JXL) es un estándar de codificación de imágenes de próxima generación que tiene como objetivo superar las capacidades de los formatos existentes como JPEG, PNG y GIF al proporcionar una eficiencia de compresión, calidad y características superiores. Es el resultado de un esfuerzo de colaboración del comité Joint Photographic Experts Group (JPEG), que ha sido fundamental en el desarrollo de estándares de compresión de imágenes. JPEG XL está diseñado para ser un formato de imagen universal que puede manejar una amplia gama de casos de uso, desde fotografía profesional hasta gráficos web.

Uno de los objetivos principales de JPEG XL es proporcionar una compresión de imágenes de alta calidad que pueda reducir significativamente el tamaño de los archivos sin comprometer la calidad visual. Esto se logra mediante una combinación de técnicas de compresión avanzadas y un marco de codificación moderno. El formato utiliza un enfoque modular, lo que le permite incorporar varias operaciones de procesamiento de imágenes, como conversiones de espacio de color, mapeo de tonos y cambio de tamaño receptivo, directamente en la canalización de compresión.

JPEG XL se basa en los cimientos de dos códecs de imagen anteriores: PIK de Google y FUIF (Free Universal Image Format) de Cloudinary. Estos códecs introdujeron varias innovaciones en la compresión de imágenes, que se han refinado e integrado aún más en JPEG XL. El formato está diseñado para ser libre de regalías, lo que lo convierte en una opción atractiva tanto para desarrolladores de software como para creadores de contenido que requieren una solución rentable para el almacenamiento y distribución de imágenes.

En el corazón de la eficiencia de compresión de JPEG XL está el uso de una técnica moderna de codificación de entropía llamada sistemas numéricos asimétricos (ANS). ANS es una forma de codificación aritmética que proporciona relaciones de compresión casi óptimas al codificar eficientemente la distribución estadística de los datos de la imagen. Esto permite que JPEG XL logre una mejor compresión que los métodos tradicionales como la codificación Huffman, que se utiliza en el formato JPEG original.

JPEG XL también introduce un nuevo espacio de color llamado XYB (eXtra Y, Blue-yellow), que está diseñado para alinearse mejor con la percepción visual humana. El espacio de color XYB permite una compresión más eficiente al priorizar los componentes de una imagen que son más importantes para el ojo humano. Esto da como resultado imágenes que no solo tienen tamaños de archivo más pequeños sino que también exhiben menos artefactos de compresión, particularmente en áreas con variaciones de color sutiles.

Otra característica clave de JPEG XL es su compatibilidad con imágenes de alto rango dinámico (HDR) y amplia gama de colores (WCG). A medida que evolucionan las tecnologías de visualización, existe una demanda creciente de formatos de imagen que puedan manejar el rango extendido de brillo y color que pueden producir estas nuevas pantallas. La compatibilidad nativa de JPEG XL con HDR y WCG garantiza que las imágenes se vean vibrantes y realistas en las pantallas más recientes, sin necesidad de metadatos adicionales o archivos complementarios.

JPEG XL también está diseñado teniendo en cuenta la decodificación progresiva. Esto significa que una imagen se puede mostrar con una calidad inferior mientras aún se está descargando, y la calidad puede mejorar progresivamente a medida que haya más datos disponibles. Esta función es particularmente útil para la navegación web, donde los usuarios pueden tener velocidades de Internet variables. Permite una mejor experiencia de usuario al proporcionar una vista previa de la imagen sin tener que esperar a que se descargue el archivo completo.

En términos de compatibilidad con versiones anteriores, JPEG XL ofrece una característica única llamada "recompresión JPEG". Esto permite que las imágenes JPEG existentes se recompriman en formato JPEG XL sin ninguna pérdida adicional de calidad. Las imágenes recomprimidas no solo son más pequeñas en tamaño, sino que también conservan todos los datos JPEG originales, lo que significa que se pueden convertir de nuevo al formato JPEG original si es necesario. Esto hace que JPEG XL sea una opción atractiva para archivar grandes colecciones de imágenes JPEG, ya que puede reducir significativamente los requisitos de almacenamiento al tiempo que conserva la capacidad de volver a los archivos originales.

JPEG XL también aborda la necesidad de imágenes receptivas en la web. Con su capacidad para almacenar múltiples resoluciones de una imagen dentro de un solo archivo, los desarrolladores web pueden ofrecer el tamaño de imagen más apropiado según el dispositivo del usuario y la resolución de la pantalla. Esto elimina la necesidad de archivos de imagen separados para diferentes resoluciones y simplifica el proceso de creación de diseños web receptivos.

Para fotógrafos profesionales y diseñadores gráficos, JPEG XL admite compresión sin pérdidas, lo que garantiza que se conserve cada bit de los datos de la imagen original. Esto es crucial para aplicaciones donde la integridad de la imagen es primordial, como en imágenes médicas, archivos digitales y edición de fotografías profesionales. El modo sin pérdidas de JPEG XL también es altamente eficiente y, a menudo, da como resultado tamaños de archivo más pequeños en comparación con otros formatos sin pérdidas como PNG o TIFF.

El conjunto de funciones de JPEG XL se extiende para incluir soporte para animación, similar a los formatos GIF y WebP, pero con mucha mejor compresión y calidad. Esto lo convierte en un reemplazo adecuado para los GIF en la web, proporcionando animaciones más suaves con una paleta de colores más amplia y sin las limitaciones de la restricción de 256 colores de GIF.

El formato también incluye un soporte sólido para metadatos, incluidos los perfiles EXIF, XMP e ICC, lo que garantiza que se conserve información importante sobre la imagen durante la compresión. Estos metadatos pueden incluir detalles como la configuración de la cámara, la información de derechos de autor y los datos de administración del color, que son esenciales tanto para el uso profesional como para la preservación del patrimonio digital.

La seguridad y la privacidad también se consideran en el diseño de JPEG XL. El formato no permite la inclusión de código ejecutable, lo que reduce el riesgo de vulnerabilidades de seguridad que pueden explotarse a través de imágenes. Además, JPEG XL admite la eliminación de metadatos confidenciales, lo que puede ayudar a proteger la privacidad del usuario al compartir imágenes en línea.

JPEG XL está diseñado para ser a prueba de futuro, con un formato de contenedor flexible que se puede extender para admitir nuevas funciones y tecnologías a medida que surjan. Esto asegura que el formato pueda adaptarse a los requisitos cambiantes y continuar sirviendo como un formato de imagen universal durante los próximos años.

En términos de adopción, JPEG XL todavía se encuentra en las primeras etapas, con esfuerzos continuos para integrar soporte en navegadores web, sistemas operativos y software de edición de imágenes. A medida que más plataformas adopten el formato, se espera que gane terreno como reemplazo de formatos de imagen más antiguos, ofreciendo una combinación de eficiencia, calidad y características mejoradas.

En conclusión, JPEG XL representa un avance significativo en la tecnología de compresión de imágenes. Su combinación de alta eficiencia de compresión, soporte para funciones de imagen modernas y compatibilidad con versiones anteriores lo posiciona como un fuerte candidato para convertirse en el nuevo estándar para el almacenamiento y transmisión de imágenes. A medida que el formato gana una adopción más amplia, tiene el potencial de transformar la forma en que creamos, compartimos y consumimos imágenes digitales, haciéndolas más accesibles y agradables para todos.