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JPEG (जॉइंट फोटोग्राफिक एक्सपर्ट्स ग्रुप) इमेज फॉर्मेट, जिसे आमतौर पर JPG के रूप में जाना जाता है, डिजिटल इमेज के लिए लॉसी कम्प्रेशन की एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है, विशेष रूप से डिजिटल फोटोग्राफी द्वारा निर्मित उन इमेज के लिए। कम्प्रेशन की डिग्री को समायोजित किया जा सकता है, जिससे स्टोरेज साइज़ और इमेज क्वालिटी के बीच एक चयन योग्य ट्रेड-ऑफ की अनुमति मिलती है। JPEG आमतौर पर इमेज क्वालिटी में थोड़े से बोधगम्य नुकसान के साथ 10:1 कम्प्रेशन प्राप्त करता है।

JPEG कम्प्रेशन का उपयोग कई इमेज फ़ाइल फॉर्मेट में किया जाता है। JPEG/Exif डिजिटल कैमरों और अन्य फोटोग्राफिक इमेज कैप्चर डिवाइस द्वारा उपयोग किया जाने वाला सबसे आम इमेज फॉर्मेट है; JPEG/JFIF के साथ, यह वर्ल्ड वाइड वेब पर फोटोग्राफिक इमेज को स्टोर करने और ट्रांसमिट करने के लिए सबसे आम फॉर्मेट है। इन फॉर्मेट भिन्नताओं को अक्सर अलग नहीं किया जाता है, और इन्हें केवल JPEG कहा जाता है।

JPEG फॉर्मेट में कई मानक शामिल हैं, जिनमें JPEG/Exif, JPEG/JFIF और JPEG 2000 शामिल हैं, जो एक नया मानक है जो उच्च कम्प्यूटेशनल जटिलता के साथ बेहतर कम्प्रेशन दक्षता प्रदान करता है। JPEG मानक जटिल है, जिसमें विभिन्न भाग और प्रोफाइल हैं, लेकिन सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला JPEG मानक बेसलाइन JPEG है, जिसका उल्लेख अधिकांश लोग 'JPEG' इमेज का उल्लेख करते समय करते हैं।

JPEG कम्प्रेशन एल्गोरिथम अपने मूल में एक असतत कोसाइन ट्रांसफॉर्म (DCT) आधारित कम्प्रेशन तकनीक है। DCT एक फूरियर-संबंधित ट्रांसफॉर्म है जो असतत फूरियर ट्रांसफॉर्म (DFT) के समान है, लेकिन केवल कोसाइन फ़ंक्शन का उपयोग करता है। DCT का उपयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि इसमें स्पेक्ट्रम के निचले आवृत्ति क्षेत्र में अधिकांश सिग्नल को केंद्रित करने का गुण होता है, जो प्राकृतिक इमेज के गुणों के साथ अच्छी तरह से संबंधित होता है।

JPEG कम्प्रेशन प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं। प्रारंभ में, इमेज को उसके मूल रंग स्थान (आमतौर पर RGB) से एक अलग रंग स्थान में परिवर्तित किया जाता है जिसे YCbCr के रूप में जाना जाता है। YCbCr रंग स्थान इमेज को एक ल्यूमिनेंस घटक (Y) में अलग करता है, जो चमक के स्तर का प्रतिनिधित्व करता है, और दो क्रोमिनेंस घटक (Cb और Cr), जो रंग की जानकारी का प्रतिनिधित्व करते हैं। यह पृथक्करण फायदेमंद है क्योंकि मानवीय आँख रंग की तुलना में चमक में भिन्नताओं के प्रति अधिक संवेदनशील होती है, जिससे क्रोमिनेंस घटकों के अधिक आक्रामक कम्प्रेशन की अनुमति मिलती है, जो कथित इमेज क्वालिटी को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किए बिना होती है।

रंग स्थान रूपांतरण के बाद, इमेज को ब्लॉक में विभाजित किया जाता है, आमतौर पर आकार में 8x8 पिक्सेल। फिर प्रत्येक ब्लॉक को अलग से संसाधित किया जाता है। प्रत्येक ब्लॉक के लिए, DCT लागू किया जाता है, जो स्थानिक डोमेन डेटा को आवृत्ति डोमेन डेटा में बदल देता है। यह चरण महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इमेज डेटा को कम्प्रेशन के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है, क्योंकि प्राकृतिक इमेज में कम-आवृत्ति वाले घटक होते हैं जो उच्च-आवृत्ति वाले घटकों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण होते हैं।

DCT लागू होने के बाद, परिणामी गुणांक क्वांटिज़्ड होते हैं। क्वांटिज़ेशन इनपुट मानों के एक बड़े सेट को एक छोटे सेट में मैप करने की प्रक्रिया है, जो उन्हें स्टोर करने के लिए आवश्यक बिट्स की संख्या को प्रभावी ढंग से कम करता है। यह JPEG कम्प्रेशन में नुकसान का प्राथमिक स्रोत है। क्वांटिज़ेशन चरण को एक क्वांटिज़ेशन टेबल द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो यह निर्धारित करता है कि प्रत्येक DCT गुणांक पर कितना कम्प्रेशन लागू किया जाता है। क्वांटिज़ेशन टेबल को समायोजित करके, उपयोगकर्ता इमेज क्वालिटी और फ़ाइल साइज़ के बीच ट्रेड-ऑफ कर सकते हैं।

क्वांटिज़ेशन के बाद, गुणांकों को ज़िगज़ैग स्कैनिंग द्वारा रैखिक बनाया जाता है, जो उन्हें बढ़ती आवृत्ति के अनुसार क्रमबद्ध करता है। यह चरण महत्वपूर्ण है क्योंकि यह कम-आवृत्ति वाले गुणांकों को एक साथ समूहित करता है जो महत्वपूर्ण होने की अधिक संभावना रखते हैं, और उच्च-आवृत्ति वाले गुणांक जो क्वांटिज़ेशन के बाद शून्य या शून्य के निकट होने की अधिक संभावना रखते हैं। यह क्रम अगले चरण को सुगम बनाता है, जो एन्ट्रॉपी कोडिंग है।

एन्ट्रॉपी कोडिंग लॉसलेस कम्प्रेशन की एक विधि है जिसे क्वांटिज़्ड DCT गुणांकों पर लागू किया जाता है। JPEG में उपयोग की जाने वाली एन्ट्रॉपी कोडिंग का सबसे सामान्य रूप हफ़मैन कोडिंग है, हालाँकि अंकगणितीय कोडिंग को भी मानक द्वारा समर्थित किया जाता है। हफ़मैन कोडिंग अधिक बार-बार आने वाले तत्वों को छोटे कोड और कम बार-बार आने वाले तत्वों को लंबे कोड असाइन करके काम करता है। चूंकि प्राकृतिक इमेज में क्वांटिज़ेशन के बाद कई शून्य या शून्य के निकट गुणांक होते हैं, विशेष रूप से उच्च-आवृत्ति वाले क्षेत्र में, हफ़मैन कोडिंग संपीड़ित डेटा के आकार को काफी कम कर सकता है।

JPEG कम्प्रेशन प्रक्रिया में अंतिम चरण संपीड़ित डेटा को एक फ़ाइल फॉर्मेट में स्टोर करना है। सबसे आम फॉर्मेट JPEG फ़ाइल इंटरचेंज फॉर्मेट (JFIF) है, जो परिभाषित करता है कि संपीड़ित डेटा और संबद्ध मेटाडेटा का प्रतिनिधित्व कैसे किया जाए, जैसे कि क्वांटिज़ेशन टेबल और हफ़मैन कोड टेबल, एक फ़ाइल में जिसे सॉफ़्टवेयर की एक विस्तृत श्रृंखला द्वारा डिकोड किया जा सकता है। एक अन्य सामान्य फॉर्मेट एक्सचेंजेबल इमेज फ़ाइल फॉर्मेट (Exif) है, जिसका उपयोग डिजिटल कैमरों द्वारा किया जाता है और इसमें कैमरा सेटिंग्स और दृश्य जानकारी जैसे मेटाडेटा शामिल होते हैं।

JPEG फ़ाइलों में मार्कर भी शामिल होते हैं, जो कोड अनुक्रम होते हैं जो फ़ाइल में कुछ मापदंडों या क्रियाओं को परिभाषित करते हैं। ये मार्कर एक इमेज की शुरुआत, एक इमेज के अंत, क्वांटिज़ेशन टेबल को परिभाषित करते हैं, हफ़मैन कोड टेबल को निर्दिष्ट करते हैं, और बहुत कुछ इंगित कर सकते हैं। JPEG इमेज के उचित डिकोडिंग के लिए मार्कर आवश्यक हैं, क्योंकि वे संपीड़ित डेटा से इमेज को फिर से बनाने के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान करते हैं।

JPEG की प्रमुख विशेषताओं में से एक प्रगतिशील एन्कोडिंग के लिए इसका समर्थन है। प्रगतिशील JPEG में, इमेज को कई पास में एन्कोड किया जाता है, प्रत्येक इमेज क्वालिटी में सुधार करता है। यह इमेज के निम्न-गुणवत्ता वाले संस्करण को प्रदर्शित करने की अनुमति देता है जबकि फ़ाइल अभी भी डाउनलोड की जा रही है, जो विशेष रूप से वेब इमेज के लिए उपयोगी हो सकता है। प्रगतिशील JPEG फ़ाइलें आमतौर पर बेसलाइन JPEG फ़ाइलों से बड़ी होती हैं, लेकिन लोडिंग के दौरान क्व

APNG (एनिमेटेड पोर्टेबल नेटवर्क ग्राफिक्स) एक फ़ाइल प्रारूप है जो एनिमेशन को सपोर्ट करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले PNG (पोर्टेबल नेटवर्क ग्राफिक्स) प्रारूप की क्षमताओं का विस्तार करता है। इसे वेब पर एनिमेटेड इमेज देने के लिए GIF (ग्राफिक्स इंटरचेंज फॉर्मेट) के लिए एक अधिक कुशल और सुलभ विकल्प प्रदान करने के लिए बनाया गया था। APNG, PNG की उसी लॉसलेस कम्प्रेशन और ट्रांसपेरेंसी विशेषताओं को बनाए रखता है, जबकि कई फ्रेम को स्टोर करने की क्षमता का परिचय देता है, जिससे स्मूथ, उच्च-गुणवत्ता वाले एनिमेशन का निर्माण हो सके।

APNG प्रारूप विशेष रूप से एनिमेशन के लिए डिज़ाइन किए गए नए चंक प्रकारों को पेश करके मौजूदा PNG संरचना पर बनाता है। APNG में उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक चंक `acTL` (एनिमेशन कंट्रोल) चंक और `fcTL` (फ्रेम कंट्रोल) चंक हैं। `acTL` चंक को फ़ाइल की शुरुआत में रखा जाता है और इसमें एनिमेशन के बारे में जानकारी होती है जैसे कि फ्रेम की संख्या और एनिमेशन को कितनी बार लूप करना चाहिए। `fcTL` चंक प्रत्येक फ्रेम से पहले होता है और फ्रेम-विशिष्ट विवरण प्रदान करता है, जिसमें फ्रेम के आयाम, स्थिति और विलंब समय शामिल हैं।

APNG के प्रमुख लाभों में से एक मानक PNG दर्शकों के साथ इसकी पिछड़ी संगतता है। एक APNG फ़ाइल एक नियमित PNG फ़ाइल के समान हस्ताक्षर और महत्वपूर्ण चंक्स के साथ शुरू होती है, जिससे इसे उन अनुप्रयोगों में एक स्थिर छवि के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है जो APNG का समर्थन नहीं करते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि पुराने ब्राउज़र या छवि दर्शकों वाले उपयोगकर्ता अभी भी एनिमेशन का पहला फ्रेम देख सकते हैं, विभिन्न प्रकार के प्लेटफॉर्म पर संगतता बनाए रख सकते हैं।

APNG में एनिमेशन प्रक्रिया फ्रेम की एक श्रृंखला पर आधारित है, प्रत्येक एक अलग छवि द्वारा दर्शाया गया है। पहला फ्रेम आमतौर पर एक पूर्ण-प्रस्तुत छवि है, जबकि बाद के फ्रेम या तो पूर्ण फ्रेम या आंशिक फ्रेम हो सकते हैं जिनमें केवल पिछले फ्रेम से परिवर्तन होते हैं। यह दृष्टिकोण अधिक कुशल भंडारण और तेज़ लोडिंग समय की अनुमति देता है, क्योंकि अपरिवर्तित पिक्सेल को प्रत्येक फ्रेम के लिए फिर से तैयार करने की आवश्यकता नहीं होती है।

एक APNG फ़ाइल बनाने के लिए, एक छवि संपादन उपकरण या विशेष सॉफ़्टवेयर का उपयोग अलग-अलग फ्रेम को इकट्ठा करने और आवश्यक चंक्स उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। फ्रेम को आमतौर पर अलग-अलग PNG फ़ाइलों के रूप में निर्यात किया जाता है और फिर एक APNG एनकोडर का उपयोग करके एक एकल APNG फ़ाइल में संयोजित किया जाता है। एनकोडर फ्रेम का विश्लेषण करता है, इष्टतम एन्कोडिंग विधि (पूर्ण फ्रेम या आंशिक फ्रेम) निर्धारित करता है, और एनिमेशन प्लेबैक को नियंत्रित करने के लिए `acTL` और `fcTL` चंक्स उत्पन्न करता है।

जब एक APNG फ़ाइल को एक संगत दर्शक में लोड किया जाता है, तो दर्शक एनिमेशन गुणों को निर्धारित करने के लिए `acTL` चंक को पढ़ता है और फिर फ्रेम को क्रमिक रूप से संसाधित करता है। प्रत्येक फ्रेम से जुड़ा `fcTL` चंक फ्रेम को सही ढंग से प्रस्तुत करने के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान करता है, जिसमें कैनवास के भीतर इसकी अवधि और प्लेसमेंट शामिल है। दर्शक निर्दिष्ट क्रम में फ्रेम प्रदर्शित करता है, एनिमेशन गति और लूपिंग व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए विलंब समय का उपयोग करता है।

APNG पारंपरिक GIF एनिमेशन पर कई लाभ प्रदान करता है। यह 24-बिट रंग और 8-बिट पारदर्शिता का समर्थन करता है, जो GIF के सीमित 256-रंग पैलेट की तुलना में अधिक जीवंत और विस्तृत ग्राफिक्स की अनुमति देता है। APNG बेहतर कम्प्रेशन भी प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप समकक्ष छवि गुणवत्ता के लिए छोटे फ़ाइल आकार होते हैं। इसके अतिरिक्त, APNG परिवर्तनीय फ्रेम दरों की अनुमति देता है, जिससे एनिमेशन के समय और सहजता पर अधिक नियंत्रण मिलता है।

हालाँकि, APNG की कुछ सीमाएँ हैं। जबकि यह फ़ायरफ़ॉक्स, क्रोम और सफारी जैसे प्रमुख वेब ब्राउज़र द्वारा समर्थित है, यह GIF जितना व्यापक रूप से अपनाया नहीं गया है। कुछ पुराने ब्राउज़र और छवि दर्शकों में APNG के लिए अंतर्निहित समर्थन नहीं हो सकता है, जिससे उपयोगकर्ताओं को एनिमेशन देखने के लिए एक्सटेंशन इंस्टॉल करने या वैकल्पिक सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, APNG फ़ाइलें बनाना GIF की तुलना में अधिक जटिल हो सकता है, क्योंकि इसमें कई फ्रेम के साथ काम करना और विशिष्ट चंक संरचना को समझना शामिल है।

इन सीमाओं के बावजूद, APNG ने हाल के वर्षों में अपनी बेहतर छवि गुणवत्ता, छोटे फ़ाइल आकार और वेब ब्राउज़र और छवि संपादन उपकरणों से बढ़ते समर्थन के कारण लोकप्रियता हासिल की है। यह वेबसाइटों पर उच्च-गुणवत्ता वाले एनिमेशन देने के लिए एक पसंदीदा विकल्प बन गया है, विशेष रूप से छोटे, लूपिंग एनिमेशन के लिए जिन्हें पारदर्शिता और सहज प्लेबैक की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष में, APNG एक शक्तिशाली और बहुमुखी फ़ाइल प्रारूप है जो एनिमेशन का समर्थन करने के लिए PNG की क्षमताओं का विस्तार करता है। मौजूदा PNG संरचना का लाभ उठाकर और एनिमेशन नियंत्रण के लिए नए चंक्स को पेश करके, APNG GIF के लिए एक अधिक कुशल और नेत्रहीन आकर्षक विकल्प प्रदान करता है। जबकि यह GIF जितना व्यापक रूप से समर्थित नहीं हो सकता है, वेब ब्राउज़र द्वारा APNG को अपनाने और उच्च-गुणवत्ता वाले एनिमेशन की बढ़ती मांग इसे डिजाइनरों और डेवलपर्स के लिए एक मूल्यवान उपकरण बनाती है जो वेब पर आकर्षक और इंटरैक्टिव सामग्री बनाना चाहते हैं।