Просмотр JPGs

Формат JPEG 2000 Multi-layer (JPM) является расширением стандарта JPEG 2000, который представляет собой стандарт сжатия изображений и систему кодирования. Он был создан комитетом Joint Photographic Experts Group в 2000 году с целью замены оригинального стандарта JPEG. JPEG 2000 известен своей высокой эффективностью сжатия и способностью обрабатывать широкий спектр типов изображений, включая черно-белые, цветные и многокомпонентные изображения. Формат JPM специально расширяет возможности JPEG 2000, включая поддержку составных документов, которые могут содержать смесь текста, графики и изображений.

JPM определен в части 6 пакета JPEG 2000 (ISO/IEC 15444-6) и предназначен для инкапсуляции нескольких изображений и связанных данных в одном файле. Это делает его особенно полезным для таких приложений, как обработка изображений документов, медицинская визуализация и техническая визуализация, где необходимо хранить вместе различные типы контента. Формат JPM позволяет эффективно хранить страницы в документе, каждая из которых может содержать несколько областей изображений с различными характеристиками, а также неизобразительные данные, такие как аннотации или метаданные.

Одной из ключевых особенностей JPM является использование потока кода JPEG 2000 (JPX), который является расширенной версией базового потока кода JPEG 2000 (JP2). JPX поддерживает более широкий спектр цветовых пространств, более сложные метаданные и более высокую глубину битов. В файле JPM каждое изображение или «слой» хранится как отдельный поток кода JPX. Это позволяет сжимать каждый слой в соответствии с его собственными характеристиками, что может привести к более эффективному сжатию и более качественным результатам, особенно для составных документов с различными типами контента.

Структура файла JPM является иерархической и состоит из ряда блоков. Блок — это автономный блок, который включает заголовок и данные. Заголовок указывает тип и длину блока, а данные содержат фактическое содержимое. Блок верхнего уровня в файле JPM — это блок подписи, который идентифицирует файл как файл семейства JPEG 2000. За блоком подписи следуют блоки типа файла, блоки заголовка и блоки содержимого, среди прочего. Блоки заголовка содержат информацию о файле, такую как количество страниц и атрибуты каждой страницы, а блоки содержимого содержат данные изображения и любые связанные неизобразительные данные.

С точки зрения сжатия файлы JPM могут использовать как методы сжатия без потерь, так и с потерями. Сжатие без потерь гарантирует, что исходные данные изображения могут быть идеально восстановлены из сжатых данных, что имеет решающее значение для приложений, где целостность изображения имеет первостепенное значение, таких как медицинская визуализация. Сжатие с потерями, с другой стороны, позволяет уменьшить размер файла за счет отбрасывания части данных изображения, что может быть приемлемо в ситуациях, когда не требуется идеальная точность.

JPM также поддерживает концепцию «прогрессивного декодирования», что означает, что можно отобразить версию изображения с низким разрешением, пока изображение с полным разрешением все еще загружается или обрабатывается. Это особенно полезно для больших изображений или медленных сетевых подключений, поскольку позволяет пользователям быстро просматривать изображение, не дожидаясь, пока весь файл станет доступным.

Еще одним важным аспектом JPM является поддержка метаданных. Метаданные в файлах JPM могут включать информацию о документе, такую как автор, название и ключевые слова, а также информацию о каждом изображении, такую как дата съемки, настройки камеры и географическое положение. Эти метаданные можно хранить в формате XML, что делает их легкодоступными и изменяемыми. Кроме того, JPM поддерживает включение профилей ICC, которые определяют цветовое пространство изображений, обеспечивая точное воспроизведение цветов на разных устройствах.

Файлы JPM также способны хранить несколько версий изображения, каждая с разным разрешением или настройками качества. Эта функция, известная как «многослойность», обеспечивает более эффективное хранение и передачу, поскольку соответствующую версию изображения можно выбрать в зависимости от конкретных потребностей приложения или доступной пропускной способности.

Безопасность — еще одна область, в которой JPM предоставляет надежные функции. Формат поддерживает включение цифровых подписей и шифрования, которые можно использовать для проверки подлинности документа и защиты конфиденциальной информации. Это особенно важно в таких областях, как управление юридическими и медицинскими документами, где целостность и конфиденциальность документов имеют первостепенное значение.

Несмотря на множество преимуществ, формат JPM не получил широкого распространения, особенно на потребительском рынке. Это отчасти связано со сложностью формата и вычислительными ресурсами, необходимыми для обработки файлов JPM. Кроме того, семейство стандартов JPEG 2000, включая JPM, было подвержено проблемам лицензирования патентов, что препятствовало его принятию по сравнению с оригинальным стандартом JPEG, который обычно не обременен патентами.

Для разработчиков программного обеспечения и инженеров, работающих с файлами JPM, доступно несколько библиотек и инструментов, которые обеспечивают поддержку формата. К ним относятся библиотека OpenJPEG, которая является открытым кодеком JPEG 2000, и коммерческие предложения от различных компаний, занимающихся программным обеспечением для обработки изображений. При работе с файлами JPM разработчики должны быть знакомы с синтаксисом потока кода JPEG 2000, а также с конкретными требованиями к обработке составных документов и метаданных.

В заключение, формат изображения JPM является мощным расширением стандарта JPEG 2000, который предлагает ряд функций, подходящих для хранения и управления составными документами. Его поддержка нескольких слоев изображений, прогрессивного декодирования, метаданных, многослойности и функций безопасности делают его идеальным выбором для профессиональных и технических приложений, где качество изображения и целостность документа имеют решающее значение. Хотя он может быть не таким распространенным, как другие форматы изображений, его специализированные возможности гарантируют, что он остается важным инструментом в таких областях, как обработка изображений документов и медицинская визуализация.