Xem JPGs

JPEG 2000 Đa lớp (JPM) là phần mở rộng của chuẩn JPEG 2000, là chuẩn nén ảnh và hệ thống mã hóa. Được Ủy ban Chuyên gia Nhiếp ảnh Liên hợp tạo ra vào năm 2000 với mục đích thay thế chuẩn JPEG ban đầu. JPEG 2000 được biết đến với hiệu quả nén cao và khả năng xử lý nhiều loại ảnh, bao gồm ảnh xám, ảnh màu và ảnh đa thành phần. Định dạng JPM mở rộng khả năng của JPEG 2000 để hỗ trợ tài liệu hợp nhất, có thể chứa hỗn hợp văn bản, đồ họa và hình ảnh.

JPM được định nghĩa trong Phần 6 của Bộ JPEG 2000 (ISO/IEC 15444-6) và được thiết kế để đóng gói nhiều hình ảnh và dữ liệu liên quan trong một tệp duy nhất. Điều này làm cho nó đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng như chụp ảnh tài liệu, chụp ảnh y tế và chụp ảnh kỹ thuật, nơi các loại nội dung khác nhau cần được lưu trữ cùng nhau. Định dạng JPM cho phép lưu trữ hiệu quả các trang trong tài liệu, mỗi trang có thể chứa một số vùng hình ảnh với các đặc điểm khác nhau, cũng như dữ liệu không phải hình ảnh như chú thích hoặc siêu dữ liệu.

Một trong những tính năng chính của JPM là sử dụng luồng mã JPEG 2000 (JPX), là phiên bản mở rộng của luồng mã JPEG 2000 cơ bản (JP2). JPX hỗ trợ nhiều không gian màu hơn, siêu dữ liệu tinh vi hơn và độ sâu bit cao hơn. Trong tệp JPM, mỗi hình ảnh hoặc 'lớp' được lưu trữ dưới dạng luồng mã JPX riêng biệt. Điều này cho phép mỗi lớp được nén theo các đặc điểm riêng của nó, có thể dẫn đến nén hiệu quả hơn và kết quả chất lượng cao hơn, đặc biệt đối với các tài liệu hợp nhất có nhiều loại nội dung.

Cấu trúc của tệp JPM theo dạng phân cấp và bao gồm một loạt các hộp. Hộp là một đơn vị độc lập bao gồm tiêu đề và dữ liệu. Tiêu đề chỉ định loại và độ dài của hộp, trong khi dữ liệu chứa nội dung thực tế. Hộp cấp cao nhất trong tệp JPM là hộp chữ ký, xác định tệp là tệp họ JPEG 2000. Theo sau hộp chữ ký là các hộp loại tệp, hộp tiêu đề và hộp nội dung, cùng các hộp khác. Các hộp tiêu đề chứa thông tin về tệp, chẳng hạn như số trang và các thuộc tính của từng trang, trong khi các hộp nội dung chứa dữ liệu hình ảnh và bất kỳ dữ liệu không phải hình ảnh nào được liên kết.

Về mặt nén, các tệp JPM có thể sử dụng cả phương pháp nén không mất dữ liệu và mất dữ liệu. Nén không mất dữ liệu đảm bảo rằng dữ liệu hình ảnh gốc có thể được tái tạo hoàn hảo từ dữ liệu đã nén, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng mà tính toàn vẹn của hình ảnh là tối quan trọng, chẳng hạn như chụp ảnh y tế. Mặt khác, nén mất dữ liệu cho phép kích thước tệp nhỏ hơn bằng cách loại bỏ một số dữ liệu hình ảnh, điều này có thể chấp nhận được trong các tình huống không yêu cầu độ trung thực hoàn hảo.

JPM cũng hỗ trợ khái niệm 'giải mã tiến bộ', nghĩa là có thể hiển thị phiên bản độ phân giải thấp của hình ảnh trong khi hình ảnh độ phân giải đầy đủ vẫn đang được tải xuống hoặc xử lý. Điều này đặc biệt hữu ích đối với hình ảnh lớn hoặc kết nối mạng chậm, vì nó cho phép người dùng xem trước nhanh mà không phải đợi toàn bộ tệp có sẵn.

Một khía cạnh quan trọng khác của JPM là hỗ trợ siêu dữ liệu. Siêu dữ liệu trong các tệp JPM có thể bao gồm thông tin về tài liệu, chẳng hạn như tác giả, tiêu đề và từ khóa, cũng như thông tin về từng hình ảnh, chẳng hạn như ngày chụp, cài đặt máy ảnh và vị trí địa lý. Siêu dữ liệu này có thể được lưu trữ ở định dạng XML, giúp dễ dàng truy cập và sửa đổi. Ngoài ra, JPM hỗ trợ việc đưa vào các cấu hình ICC, định nghĩa không gian màu của hình ảnh, đảm bảo tái tạo màu chính xác trên các thiết bị khác nhau.

Các tệp JPM cũng có khả năng lưu trữ nhiều phiên bản của một hình ảnh, mỗi phiên bản có độ phân giải hoặc cài đặt chất lượng khác nhau. Tính năng này, được gọi là 'đa lớp', cho phép lưu trữ và truyền tải hiệu quả hơn, vì có thể chọn phiên bản hình ảnh phù hợp dựa trên nhu cầu cụ thể của ứng dụng hoặc băng thông khả dụng.

Bảo mật là một lĩnh vực khác mà JPM cung cấp các tính năng mạnh mẽ. Định dạng này hỗ trợ việc đưa vào chữ ký số và mã hóa, có thể được sử dụng để xác minh tính xác thực của tài liệu và bảo vệ thông tin nhạy cảm. Điều này đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực như quản lý tài liệu pháp lý và y tế, nơi tính toàn vẹn và bảo mật của tài liệu là tối quan trọng.

Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng định dạng JPM vẫn chưa được áp dụng rộng rãi, đặc biệt là trên thị trường tiêu dùng. Điều này một phần là do tính phức tạp của định dạng và các tài nguyên tính toán cần thiết để xử lý các tệp JPM. Ngoài ra, họ tiêu chuẩn JPEG 2000, bao gồm cả JPM, đã phải chịu các vấn đề cấp phép bằng sáng chế, điều này đã cản trở việc áp dụng của nó so với chuẩn JPEG ban đầu, thường không bị ràng buộc bởi bằng sáng chế.

Đối với các nhà phát triển phần mềm và kỹ sư làm việc với các tệp JPM, có một số thư viện và công cụ hỗ trợ định dạng này. Bao gồm thư viện OpenJPEG, là codec JPEG 2000 nguồn mở và các sản phẩm thương mại từ nhiều công ty phần mềm hình ảnh khác nhau. Khi làm việc với các tệp JPM, các nhà phát triển phải quen thuộc với cú pháp luồng mã JPEG 2000, cũng như các yêu cầu cụ thể để xử lý tài liệu hợp nhất và siêu dữ liệu.

Tóm lại, định dạng hình ảnh JPM là phần mở rộng mạnh mẽ của chuẩn JPEG 2000, cung cấp nhiều tính năng phù hợp để lưu trữ và quản lý tài liệu hợp nhất. Hỗ trợ nhiều lớp hình ảnh, giải mã tiến bộ, siêu dữ liệu, đa lớp và các tính năng bảo mật của nó làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng chuyên nghiệp và kỹ thuật, nơi chất lượng hình ảnh và tính toàn vẹn của tài liệu là rất quan trọng. Mặc dù nó có thể không được sử dụng phổ biến như các định dạng hình ảnh khác, nhưng các khả năng chuyên biệt của nó đảm bảo rằng nó vẫn là một công cụ quan trọng trong các lĩnh vực như chụp ảnh tài liệu và chụp ảnh y tế.