JXL들을 PNG들로 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.

PNG는 Portable Network Graphics의 약자로, 무손실 데이터 압축을 지원하는 래스터 그래픽 파일 형식입니다. Graphics Interchange Format(GIF)를 대체하는 개선되고 특허가 없는 형식으로 개발된 PNG는 전문가 수준의 그래픽뿐만 아니라 사진과 기타 유형의 디지털 이미지를 인터넷으로 전송하도록 설계되었습니다. PNG의 가장 주목할 만한 특징 중 하나는 브라우저 기반 애플리케이션에서 투명도를 지원하는 것으로, 웹 디자인 및 개발에서 중요한 형식이 되었습니다.

PNG의 시작은 GIF 형식에서 사용된 압축 기술을 둘러싼 특허 문제에 따른 1995년으로 거슬러 올라갑니다. 새로운 그래픽 형식을 만들어 달라는 요청이 comp.graphics 뉴스그룹에 올라왔고, 이로 인해 PNG가 개발되었습니다. 이 새로운 형식의 주요 목표는 GIF의 한계를 개선하고 극복하는 것이었습니다. 목표 중에는 256개 이상의 색상을 가진 이미지를 지원하고, 투명도를 위한 알파 채널을 포함하고, 인터레이싱 옵션을 제공하고, 형식이 특허가 없고 오픈 소스 개발에 적합하도록 하는 것이었습니다.

PNG 파일은 1비트 흑백에서 빨간색, 녹색, 파란색(RGB)에 대해 채널당 16비트까지 다양한 색상 깊이를 지원하여 이미지 보존 품질이 뛰어납니다. 이러한 광범위한 색상 지원 덕분에 PNG는 작은 파일 크기로 선 그리기, 텍스트, 아이콘 그래픽을 저장하는 데 적합합니다. 또한 PNG는 알파 채널을 지원하여 다양한 투명도를 허용하여 그림자, 글로우, 반투명 개체와 같은 복잡한 효과를 디지털 이미지에 정밀하게 렌더링할 수 있습니다.

PNG의 두드러진 특징 중 하나는 DEFLATE 방법을 사용하여 정의된 무손실 압축 알고리즘입니다. 이 알고리즘은 이미지 품질을 희생하지 않고 파일 크기를 줄이도록 설계되었습니다. 압축 효율성은 압축되는 데이터 유형에 따라 달라집니다. 특히 균일한 색상이나 반복 패턴이 큰 이미지에 효과적입니다. 무손실 압축이지만 PNG가 JPEG와 같은 형식에 비해 항상 가장 작은 파일 크기를 생성하지는 않을 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 특히 복잡한 사진의 경우 그렇습니다.

PNG 파일의 구조는 청크를 기반으로 하며, 각 청크는 이미지에 대한 특정 유형의 데이터 또는 메타데이터를 나타냅니다. PNG 파일에 있는 주요 청크 유형은 다음과 같습니다. IHDR(이미지 헤더): 이미지에 대한 기본 정보가 포함되어 있습니다. PLTE(팔레트): 색인 색상 이미지에 사용된 모든 색상을 나열합니다. IDAT(이미지 데이터): DEFLATE 알고리즘으로 압축된 실제 이미지 데이터가 포함되어 있습니다. IEND(이미지 트레일러): PNG 파일의 끝을 표시합니다. 추가 보조 청크는 텍스트 주석 및 감마 값과 같이 이미지에 대한 자세한 정보를 제공할 수 있습니다.

PNG는 또한 인터넷을 통해 이미지를 표시하고 전송하는 것을 개선하기 위한 여러 기능을 통합합니다. 특히 Adam7 알고리즘을 사용하는 인터레이싱을 통해 이미지를 점진적으로 로드할 수 있으며, 이는 느린 인터넷 연결을 통해 이미지를 볼 때 특히 유용할 수 있습니다. 이 기술은 먼저 전체 이미지의 저품질 버전을 표시한 다음 더 많은 데이터를 다운로드하면서 점차 품질이 향상됩니다. 이 기능은 사용자 경험을 향상시킬 뿐만 아니라 웹 사용에 실질적인 이점을 제공합니다.

PNG 파일의 투명도는 GIF에 비해 더 정교한 방식으로 처리됩니다. GIF는 단순한 이진 투명도(픽셀이 완전히 투명하거나 완전히 불투명함)를 지원하는 반면, PNG는 알파 투명도 개념을 도입합니다. 이를 통해 픽셀은 완전히 불투명에서 완전히 투명까지 다양한 투명도를 가질 수 있어 이미지와 배경 간에 더 부드러운 블렌딩과 전환이 가능합니다. 이 기능은 다양한 색상과 패턴의 배경에 이미지를 오버레이해야 하는 웹 디자이너에게 특히 중요합니다.

PNG는 많은 장점이 있지만 몇 가지 한계도 있습니다. 예를 들어, 파일 크기 효율성 측면에서 디지털 사진을 저장하는 데 가장 적합한 선택은 아닙니다. PNG의 무손실 압축은 품질 저하가 없음을 보장하지만, 사진을 압축하도록 특별히 설계된 JPEG와 같은 손실 형식에 비해 파일 크기가 더 커질 수 있습니다. 이로 인해 PNG는 대역폭 또는 저장 용량이 제한된 애플리케이션에 덜 적합해집니다. 또한 PNG는 GIF 및 WebP와 같은 형식이 제공하는 기능인 애니메이션 이미지를 기본적으로 지원하지 않습니다.

PNG 파일에는 이미지 품질을 떨어뜨리지 않고 웹 사용을 위해 파일 크기를 줄이는 최적화 기술을 적용할 수 있습니다. PNGCRUSH 및 OptiPNG와 같은 도구는 가장 효율적인 압축 매개변수를 선택하고 이미지에 가장 적합한 수준으로 색상 깊이를 줄이는 등 다양한 전략을 사용합니다. 이러한 도구는 PNG 파일의 크기를 크게 줄여 로딩 시간과 대역폭 사용이 중요한 우려 사항인 웹 사용에 더 효율적으로 만들 수 있습니다.

또한 PNG 파일에 감마 보정 정보를 포함하면 이미지가 다양한 장치에서 더 일관되게 표시됩니다. 감마 보정은 디스플레이 장치의 특성에 따라 이미지의 밝기 수준을 조정하는 데 도움이 됩니다. 이 기능은 디스플레이 속성이 다른 다양한 장치에서 이미지를 볼 수 있는 웹 그래픽 맥락에서 특히 가치가 있습니다.

PNG의 법적 지위는 널리 받아들여지고 채택되는 데 기여했습니다. 특허가 없기 때문에 PNG는 다른 일부 이미지 형식과 관련된 법적 복잡성과 라이선스 비용을 피할 수 있습니다. 이로 인해 비용과 법적 자유가 중요한 고려 사항인 오픈 소스 프로젝트와 애플리케이션에 특히 매력적으로 작용했습니다. 이 형식은 웹 브라우저, 이미지 편집 프로그램, 운영 체제를 포함한 광범위한 소프트웨어에서 지원되어 다양한 디지털 워크플로에 통합하기 쉽습니다.

접근성과 호환성도 PNG 형식의 주요 장점입니다. PNG 파일은 단색에서 알파 투명도가 있는 트루컬러까지 다양한 색상을 지원하므로 간단한 웹 그래픽에서 고품질 인쇄물까지 다양한 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다. 다양한 플랫폼과 소프트웨어 간의 상호 운용성을 통해 PNG 형식으로 저장된 이미지를 호환성 문제에 대한 우려 없이 쉽게 공유하고 볼 수 있습니다.

기술적 진보와 커뮤니티 기여는 PNG 형식을 지속적으로 향상시키고 있습니다. APNG(Animated Portable Network Graphics)와 같은 혁신은 표준 PNG 뷰어와의 하위 호환성을 유지하면서 애니메이션 지원을 도입합니다. 이러한 진화는 이 형식의 적응성과 사용자 요구에 대응하여 기능을 확장하려는 활발한 커뮤니티의 노력을 반영합니다. 이러한 개발은 빠르게 진화하는 디지털 환경에서 PNG의 지속적인 관련성을 보장합니다.

결론적으로 PNG 이미지 형식은 품질 보존과 파일 크기 효율성 사이의 균형을 맞추어 디지털 이미지 공유 및 저장의 필수 요소가 되었습니다. 높은 색상 깊이, 알파 투명도, 무손실 압축을 지원하는 기능은 웹 디자인에서 보관 저장까지 다양한 애플리케이션에 다목적으로 사용할 수 있게 합니다. 모든 상황에 최적의 선택은 아니지만 품질, 호환성, 법적 자유의 장점은 디지털 이미징 세계에서 귀중한 자산이 됩니다.