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Le format d'image JPEG XL (JXL) est une norme de codage d'image de nouvelle génération qui vise à surpasser les capacités des formats existants tels que JPEG, PNG et GIF en offrant une efficacité de compression, une qualité et des fonctionnalités supérieures. Il est le résultat d'un effort collaboratif du comité Joint Photographic Experts Group (JPEG), qui a joué un rôle déterminant dans le développement de normes de compression d'image. JPEG XL est conçu pour être un format d'image universel pouvant gérer un large éventail de cas d'utilisation, de la photographie professionnelle aux graphiques Web.

L'un des principaux objectifs de JPEG XL est de fournir une compression d'image de haute qualité pouvant réduire considérablement la taille des fichiers sans compromettre la qualité visuelle. Ceci est réalisé grâce à une combinaison de techniques de compression avancées et d'un cadre de codage moderne. Le format utilise une approche modulaire, lui permettant d'intégrer diverses opérations de traitement d'image telles que les conversions d'espace colorimétrique, le mappage de tons et le redimensionnement réactif directement dans le pipeline de compression.

JPEG XL est construit sur la base de deux codecs d'image précédents : PIK de Google et FUIF (Free Universal Image Format) de Cloudinary. Ces codecs ont introduit plusieurs innovations dans la compression d'image, qui ont été affinées et intégrées à JPEG XL. Le format est conçu pour être libre de droits, ce qui en fait une option attrayante pour les développeurs de logiciels et les créateurs de contenu qui ont besoin d'une solution rentable pour le stockage et la distribution d'images.

Au cœur de l'efficacité de compression de JPEG XL se trouve l'utilisation d'une technique moderne de codage d'entropie appelée systèmes numériques asymétriques (ANS). ANS est une forme de codage arithmétique qui fournit des taux de compression quasi optimaux en codant efficacement la distribution statistique des données d'image. Cela permet à JPEG XL d'obtenir une meilleure compression que les méthodes traditionnelles comme le codage Huffman, qui est utilisé dans le format JPEG d'origine.

JPEG XL introduit également un nouvel espace colorimétrique appelé XYB (eXtra Y, Bleu-jaune), qui est conçu pour mieux s'aligner sur la perception visuelle humaine. L'espace colorimétrique XYB permet une compression plus efficace en donnant la priorité aux composants d'une image qui sont plus importants pour l'œil humain. Il en résulte des images qui ont non seulement des tailles de fichier plus petites, mais présentent également moins d'artefacts de compression, en particulier dans les zones présentant de subtiles variations de couleur.

Une autre caractéristique clé de JPEG XL est sa prise en charge des images à plage dynamique élevée (HDR) et à large gamme de couleurs (WCG). À mesure que les technologies d'affichage évoluent, la demande pour des formats d'image capables de gérer la plage étendue de luminosité et de couleur que ces nouveaux écrans peuvent produire augmente. La prise en charge native de JPEG XL pour HDR et WCG garantit que les images sont éclatantes et fidèles à la réalité sur les derniers écrans, sans avoir besoin de métadonnées supplémentaires ou de fichiers sidecar.

JPEG XL est également conçu avec le décodage progressif à l'esprit. Cela signifie qu'une image peut être affichée à une qualité inférieure pendant qu'elle est encore en cours de téléchargement, et la qualité peut s'améliorer progressivement à mesure que davantage de données deviennent disponibles. Cette fonctionnalité est particulièrement utile pour la navigation sur le Web, où les utilisateurs peuvent avoir des vitesses Internet variables. Elle permet une meilleure expérience utilisateur en fournissant un aperçu de l'image sans avoir à attendre que l'intégralité du fichier soit téléchargée.

En termes de rétrocompatibilité, JPEG XL offre une fonctionnalité unique appelée « recompression JPEG ». Cela permet aux images JPEG existantes d'être recomprimées au format JPEG XL sans aucune perte de qualité supplémentaire. Les images recomprimées sont non seulement plus petites, mais conservent également toutes les données JPEG d'origine, ce qui signifie qu'elles peuvent être reconverties au format JPEG d'origine si nécessaire. Cela fait de JPEG XL une option attrayante pour archiver de grandes collections d'images JPEG, car il peut réduire considérablement les besoins de stockage tout en préservant la possibilité de revenir aux fichiers d'origine.

JPEG XL répond également au besoin d'images réactives sur le Web. Grâce à sa capacité à stocker plusieurs résolutions d'une image dans un seul fichier, les développeurs Web peuvent fournir la taille d'image la plus appropriée en fonction de l'appareil et de la résolution d'écran de l'utilisateur. Cela élimine le besoin de fichiers image distincts pour différentes résolutions et simplifie le processus de création de conceptions Web réactives.

Pour les photographes professionnels et les graphistes, JPEG XL prend en charge la compression sans perte, ce qui garantit que chaque bit des données d'image d'origine est préservé. Ceci est crucial pour les applications où l'intégrité de l'image est primordiale, comme dans l'imagerie médicale, les archives numériques et l'édition de photos professionnelles. Le mode sans perte de JPEG XL est également très efficace, ce qui se traduit souvent par des tailles de fichier plus petites par rapport à d'autres formats sans perte comme PNG ou TIFF.

L'ensemble des fonctionnalités de JPEG XL s'étend pour inclure la prise en charge de l'animation, similaire aux formats GIF et WebP, mais avec une bien meilleure compression et qualité. Cela en fait un remplaçant approprié pour les GIF sur le Web, fournissant des animations plus fluides avec une palette de couleurs plus large et sans les limitations de la restriction de 256 couleurs du GIF.

Le format inclut également une prise en charge robuste des métadonnées, notamment les profils EXIF, XMP et ICC, garantissant que les informations importantes sur l'image sont préservées pendant la compression. Ces métadonnées peuvent inclure des détails tels que les paramètres de l'appareil photo, les informations sur les droits d'auteur et les données de gestion des couleurs, qui sont essentielles à la fois pour une utilisation professionnelle et pour la préservation du patrimoine numérique.

La sécurité et la confidentialité sont également prises en compte dans la conception de JPEG XL. Le format ne permet pas l'inclusion de code exécutable, ce qui réduit le risque de vulnérabilités de sécurité pouvant être exploitées via des images. De plus, JPEG XL prend en charge la suppression des métadonnées sensibles, ce qui peut aider à protéger la confidentialité des utilisateurs lors du partage d'images en ligne.

JPEG XL est conçu pour être à l'épreuve du temps, avec un format de conteneur flexible qui peut être étendu pour prendre en charge de nouvelles fonctionnalités et technologies à mesure qu'elles émergent. Cela garantit que le format peut s'adapter aux exigences changeantes et continuer à servir de format d'image universel pendant de nombreuses années.

En termes d'adoption, JPEG XL est encore à ses débuts, avec des efforts continus pour intégrer la prise en charge dans les navigateurs Web, les systèmes d'exploitation et les logiciels d'édition d'images. À mesure que davantage de plates-formes adoptent le format, il devrait gagner du terrain en tant que remplaçant des anciens formats d'image, offrant une combinaison d'efficacité, de qualité et de fonctionnalités améliorées.

En conclusion, JPEG XL représente une avancée significative dans la technologie de compression d'image. Sa combinaison d'efficacité de compression élevée, de prise en charge des fonctionnalités d'imagerie modernes et de rétrocompatibilité le positionne comme un candidat solide pour devenir la nouvelle norme pour le stockage et la transmission d'images. À mesure que le format gagne en adoption, il a le potentiel de transformer la façon dont nous créons, partageons et consommons des images numériques, les rendant plus accessibles et agréables pour tous.