JXL들을 JPG들로 변환하기

JPEG XL(JXL) 이미지 포맷은 JPEG, PNG, GIF와 같은 기존 포맷의 성능을 뛰어넘는 차세대 이미지 코딩 표준으로, 뛰어난 압축 효율성, 품질, 기능을 제공합니다. 이는 이미지 압축 표준 개발에 중요한 역할을 한 공동 사진 전문가 그룹(JPEG) 위원회의 협력적 노력의 결과입니다. JPEG XL은 전문 사진에서 웹 그래픽에 이르기까지 광범위한 사용 사례를 처리할 수 있는 범용 이미지 포맷으로 설계되었습니다.

JPEG XL의 주요 목표 중 하나는 시각적 품질을 저하시키지 않고 파일 크기를 크게 줄일 수 있는 고품질 이미지 압축을 제공하는 것입니다. 이는 고급 압축 기술과 최신 코딩 프레임워크를 결합하여 달성됩니다. 이 포맷은 모듈식 접근 방식을 사용하여 색 공간 변환, 톤 매핑, 반응형 크기 조정과 같은 다양한 이미지 처리 작업을 압축 파이프라인에 직접 통합할 수 있습니다.

JPEG XL은 Google의 PIK와 Cloudinary의 FUIF(Free Universal Image Format)라는 두 가지 이전 이미지 코덱을 기반으로 구축되었습니다. 이러한 코덱은 이미지 압축에 몇 가지 혁신을 도입했으며, 이는 더욱 개선되어 JPEG XL에 통합되었습니다. 이 포맷은 로열티 없이 설계되어 이미지 저장 및 배포를 위한 비용 효율적인 솔루션이 필요한 소프트웨어 개발자와 콘텐츠 제작자 모두에게 매력적인 옵션이 되었습니다.

JPEG XL의 압축 효율성의 핵심은 ANS(비대칭 숫자 시스템)라는 최신 엔트로피 코딩 기술을 사용하는 것입니다. ANS는 이미지 데이터의 통계적 분포를 효율적으로 인코딩하여 거의 최적의 압축률을 제공하는 산술 코딩의 한 형태입니다. 이를 통해 JPEG XL은 원래 JPEG 포맷에서 사용되는 허프만 코딩과 같은 기존 방식보다 더 나은 압축을 달성할 수 있습니다.

JPEG XL은 또한 인간의 시각적 인식에 더 잘 맞도록 설계된 XYB(eXtra Y, Blue-yellow)라는 새로운 색 공간을 도입합니다. XYB 색 공간은 인간의 눈에 더 중요한 이미지 구성 요소를 우선시하여 더 효율적인 압축을 가능하게 합니다. 이를 통해 파일 크기가 더 작을 뿐만 아니라 미묘한 색상 변화가 있는 영역에서 압축 아티팩트가 더 적은 이미지가 생성됩니다.

JPEG XL의 또 다른 주요 기능은 HDR(High Dynamic Range) 및 WCG(Wide Color Gamut) 이미지에 대한 지원입니다. 디스플레이 기술이 발전함에 따라 이러한 새로운 디스플레이에서 생성할 수 있는 확장된 밝기와 색상 범위를 처리할 수 있는 이미지 포맷에 대한 수요가 증가하고 있습니다. JPEG XL의 HDR 및 WCG에 대한 기본 지원은 추가 메타데이터나 사이드카 파일 없이도 최신 화면에서 이미지가 생생하고 실감나게 보이도록 합니다.

JPEG XL은 또한 점진적 디코딩을 염두에 두고 설계되었습니다. 즉, 이미지는 다운로드 중에도 낮은 품질로 표시될 수 있으며, 더 많은 데이터가 사용 가능해짐에 따라 품질이 점진적으로 향상될 수 있습니다. 이 기능은 인터넷 속도가 다양할 수 있는 웹 브라우징에 특히 유용합니다. 전체 파일을 다운로드할 때까지 기다릴 필요 없이 이미지 미리보기를 제공하여 더 나은 사용자 경험을 제공합니다.

역호환성 측면에서 JPEG XL은 'JPEG 재압축'이라는 고유한 기능을 제공합니다. 이를 통해 기존 JPEG 이미지를 품질 손실 없이 JPEG XL 포맷으로 재압축할 수 있습니다. 재압축된 이미지는 크기가 더 작을 뿐만 아니라 모든 원래 JPEG 데이터를 유지하므로 필요한 경우 원래 JPEG 포맷으로 다시 변환할 수 있습니다. 이를 통해 JPEG XL은 원래 파일에 되돌릴 수 있는 기능을 유지하면서 저장 요구 사항을 크게 줄일 수 있으므로 대규모 JPEG 이미지 컬렉션을 보관하는 데 매력적인 옵션이 됩니다.

JPEG XL은 또한 웹에서 반응형 이미지에 대한 요구 사항을 해결합니다. 단일 파일에 여러 이미지 해상도를 저장하는 기능을 통해 웹 개발자는 사용자의 기기와 화면 해상도에 따라 가장 적합한 이미지 크기를 제공할 수 있습니다. 이를 통해 다른 해상도에 대한 별도의 이미지 파일이 필요하지 않고 반응형 웹 디자인을 만드는 과정이 간소화됩니다.

전문 사진가와 그래픽 디자이너의 경우 JPEG XL은 원본 이미지 데이터의 모든 비트를 보존하는 무손실 압축을 지원합니다. 이는 의료 영상, 디지털 아카이브, 전문 사진 편집과 같이 이미지 무결성이 가장 중요한 애플리케이션에 필수적입니다. JPEG XL의 무손실 모드는 또한 매우 효율적이며, 종종 PNG 또는 TIFF와 같은 다른 무손실 포맷에 비해 파일 크기가 더 작습니다.

JPEG XL의 기능 세트는 GIF 및 WebP 포맷과 유사하지만 훨씬 더 나은 압축과 품질을 제공하는 애니메이션 지원으로 확장됩니다. 이를 통해 웹에서 GIF를 대체하는 데 적합하며, 더 넓은 색상 팔레트와 GIF의 256색 제한이 없는 더 부드러운 애니메이션을 제공합니다.

이 포맷에는 EXIF, XMP, ICC 프로필을 포함한 견고한 메타데이터 지원이 포함되어 압축 중에 이미지에 대한 중요한 정보가 보존됩니다. 이 메타데이터에는 카메라 설정, 저작권 정보, 색상 관리 데이터와 같은 세부 정보가 포함될 수 있으며, 이는 전문적인 사용과 디지털 유산 보존에 필수적입니다.

보안과 프라이버시도 JPEG XL 설계에서 고려됩니다. 이 포맷은 실행 가능한 코드를 포함하는 것을 허용하지 않으므로 이미지를 통해 악용될 수 있는 보안 취약성의 위험을 줄입니다. 또한 JPEG XL은 온라인으로 이미지를 공유할 때 사용자 프라이버시를 보호하는 데 도움이 될 수 있는 민감한 메타데이터 제거를 지원합니다.

JPEG XL은 새로운 기능과 기술이 등장함에 따라 지원할 수 있도록 확장할 수 있는 유연한 컨테이너 포맷을 사용하여 미래에 대비하도록 설계되었습니다. 이를 통해 이 포맷은 변화하는 요구 사항에 적응하고 앞으로 수년 동안 범용 이미지 포맷으로 계속 사용될 수 있습니다.

채택 측면에서 JPEG XL은 아직 초기 단계이며, 웹 브라우저, 운영 체제, 이미지 편집 소프트웨어에 대한 지원을 통합하기 위한 노력이 진행 중입니다. 더 많은 플랫폼이 이 포맷을 채택함에 따라 향상된 효율성, 품질, 기능을 결합하여 이전 이미지 포맷을 대체하는 데 견인력을 얻을 것으로 예상됩니다.

결론적으로 JPEG XL은 이미지 압축 기술의 상당한 발전을 나타냅니다. 높은 압축 효율성, 최신 이미징 기능 지원, 역호환성을 결합하여 이미지 저장 및 전송을 위한 새로운 표준이 될 강력한 후보로 자리매김합니다. 이 포맷이 더 널리 채택됨에 따라 디지털 이미지를 만들고, 공유하고, 소비하는 방식을 혁명시킬 수 있으며, 모든 사람이 더 쉽고 즐겁게 이용할 수 있게 됩니다.

JPEG 2000 멀티 레이어(JPM) 포맷은 이미지 압축 표준 및 코딩 시스템인 JPEG 2000 표준의 확장입니다. 이는 원래 JPEG 표준을 대체하려는 의도로 2000년에 공동 사진 전문가 그룹 위원회에서 만들었습니다. JPEG 2000은 높은 압축 효율성과 그레이스케일, 컬러, 다중 구성 요소 이미지를 포함한 광범위한 이미지 유형을 처리할 수 있는 능력으로 유명합니다. JPM 포맷은 특히 텍스트, 그래픽, 이미지를 혼합하여 포함할 수 있는 복합 문서에 대한 지원을 포함하도록 JPEG 2000의 기능을 확장합니다.

JPM은 JPEG 2000 Suite(ISO/IEC 15444-6)의 6부에 정의되어 있으며, 여러 이미지와 관련 데이터를 단일 파일에 캡슐화하도록 설계되었습니다. 이를 통해 서로 다른 유형의 콘텐츠를 함께 저장해야 하는 문서 이미징, 의료 이미징, 기술 이미징과 같은 애플리케이션에 특히 유용합니다. JPM 포맷은 문서 내의 페이지를 효율적으로 저장할 수 있도록 하며, 각 페이지에는 서로 다른 특성을 가진 여러 이미지 영역과 주석이나 메타데이터와 같은 비이미지 데이터가 포함될 수 있습니다.

JPM의 주요 기능 중 하나는 기본 JPEG 2000 코드 스트림(JP2)의 확장 버전인 JPEG 2000 코드 스트림(JPX)을 사용하는 것입니다. JPX는 더 광범위한 색 공간, 더 정교한 메타데이터, 더 높은 비트 심도를 지원합니다. JPM 파일에서 각 이미지 또는 '레이어'는 별도의 JPX 코드 스트림으로 저장됩니다. 이를 통해 각 레이어를 고유한 특성에 따라 압축할 수 있으며, 이는 더 효율적인 압축과 더 높은 품질의 결과, 특히 다양한 콘텐츠 유형이 있는 복합 문서의 경우로 이어질 수 있습니다.

JPM 파일의 구조는 계층적이며 일련의 상자로 구성됩니다. 상자는 헤더와 데이터를 포함하는 자체 포함 단위입니다. 헤더는 상자의 유형과 길이를 지정하는 반면, 데이터는 실제 콘텐츠를 포함합니다. JPM 파일의 최상위 상자는 파일을 JPEG 2000 패밀리 파일로 식별하는 시그니처 상자입니다. 시그니처 상자 다음에는 파일 유형 상자, 헤더 상자, 콘텐츠 상자 등이 있습니다. 헤더 상자에는 페이지 수와 각 페이지의 속성과 같은 파일 정보가 포함되어 있는 반면, 콘텐츠 상자에는 이미지 데이터와 관련 비이미지 데이터가 포함되어 있습니다.

압축 측면에서 JPM 파일은 무손실 및 유손실 압축 방법을 모두 사용할 수 있습니다. 무손실 압축은 원본 이미지 데이터를 압축 데이터에서 완벽하게 재구성할 수 있음을 보장하며, 의료 이미징과 같이 이미지 무결성이 가장 중요한 애플리케이션에 필수적입니다. 반면에 유손실 압축은 일부 이미지 데이터를 삭제하여 더 작은 파일 크기를 허용하며, 완벽한 충실도가 필요하지 않은 상황에서 허용될 수 있습니다.

JPM은 또한 '프로그레시브 디코딩' 개념을 지원하는데, 이는 전체 해상도 이미지가 다운로드되거나 처리되는 동안 이미지의 저해상도 버전을 표시할 수 있음을 의미합니다. 이는 대용량 이미지나 느린 네트워크 연결에 특히 유용하며, 사용자가 전체 파일이 사용 가능해질 때까지 기다릴 필요 없이 빠른 미리보기를 얻을 수 있도록 합니다.

JPM의 또 다른 중요한 측면은 메타데이터에 대한 지원입니다. JPM 파일의 메타데이터에는 작성자, 제목, 키워드와 같은 문서 정보와 캡처 날짜, 카메라 설정, 지리적 위치와 같은 각 이미지 정보가 포함될 수 있습니다. 이 메타데이터는 XML 포맷으로 저장되어 쉽게 액세스하고 수정할 수 있습니다. 또한 JPM은 이미지의 색 공간을 정의하는 ICC 프로필을 포함하는 것을 지원하여 다양한 장치에서 정확한 색 재현을 보장합니다.

JPM 파일은 또한 각각 다른 해상도 또는 품질 설정을 가진 여러 버전의 이미지를 저장할 수 있습니다. '멀티 레이어링'으로 알려진 이 기능은 애플리케이션의 특정 요구 사항이나 사용 가능한 대역폭에 따라 적절한 버전의 이미지를 선택할 수 있으므로 더 효율적인 저장 및 전송을 가능하게 합니다.

보안은 JPM이 견고한 기능을 제공하는 또 다른 영역입니다. 이 포맷은 디지털 서명과 암호화를 포함하는 것을 지원하며, 이를 사용하여 문서의 진위를 확인하고 민감한 정보를 보호할 수 있습니다. 이는 문서의 무결성과 기밀성이 가장 중요한 법률 및 의료 문서 관리와 같은 분야에서 특히 중요합니다.

많은 장점에도 불구하고 JPM 포맷은 특히 소비자 시장에서 널리 채택되지 않았습니다. 이는 부분적으로 포맷의 복잡성과 JPM 파일을 처리하는 데 필요한 컴퓨팅 리소스 때문입니다. 또한 JPM을 포함한 JPEG 2000 표준 패밀리는 특허 라이선싱 문제의 대상이 되어 일반적으로 특허에 구속되지 않는 원래 JPEG 표준에 비해 채택이 방해되었습니다.

JPM 파일을 사용하는 소프트웨어 개발자와 엔지니어를 위해 포맷에 대한 지원을 제공하는 여러 라이브러리와 도구가 있습니다. 여기에는 오픈 소스 JPEG 2000 코덱인 OpenJPEG 라이브러리와 다양한 이미징 소프트웨어 회사의 상용 제품이 포함됩니다. JPM 파일을 사용할 때 개발자는 JPEG 2000 코드 스트림 구문과 복합 문서 및 메타데이터를 처리하기 위한 특정 요구 사항을 잘 알고 있어야 합니다.

결론적으로 JPM 이미지 포맷은 복합 문서를 저장하고 관리하는 데 적합한 다양한 기능을 제공하는 JPEG 2000 표준의 강력한 확장입니다. 여러 이미지 레이어, 프로그레시브 디코딩, 메타데이터, 멀티 레이어링, 보안 기능을 지원하여 이미지 품질과 문서 무결성이 중요한 전문적 및 기술적 애플리케이션에 이상적인 선택입니다. 다른 이미지 포맷만큼 일반적으로 사용되지는 않지만, 특수 기능으로 인해 문서 이미징 및 의료 이미징과 같은 분야에서 중요한 도구로 남아 있습니다.