将 JPG 转换为 JXL

JPEG 2000 多层 (JPM) 格式是 JPEG 2000 标准的扩展，JPEG 2000 标准是一种图像压缩标准和编码系统。它由联合图像专家组委员会于 2000 年创建，目的是取代原始 JPEG 标准。JPEG 2000 以其高压缩效率和处理各种图像类型（包括灰度、彩色和多组件图像）的能力而闻名。JPM 格式专门扩展了 JPEG 2000 的功能，以支持复合文档，其中可以包含文本、图形和图像的混合。

JPM 在 JPEG 2000 套件（ISO/IEC 15444-6）的第 6 部分中定义，它旨在将多个图像和相关数据封装到一个文件中。这使其特别适用于需要将不同类型的内容存储在一起的应用程序，例如文档成像、医学成像和技术成像。JPM 格式允许在文档中高效存储页面，每个页面都可以包含具有不同特征的多个图像区域，以及非图像数据，例如注释或元数据。

JPM 的一个关键特性是它使用了 JPEG 2000 代码流 (JPX)，它是基本 JPEG 2000 代码流 (JP2) 的扩展版本。JPX 支持更广泛的色彩空间、更复杂的元数据和更高的位深度。在 JPM 文件中，每个图像或“层”都存储为一个单独的 JPX 代码流。这允许根据每个层的特征对其进行压缩，这可以带来更有效的压缩和更高的质量结果，特别是对于具有不同内容类型的复合文档。

JPM 文件的结构是分层的，由一系列盒子组成。盒子是一个自包含的单元，包括一个头和数据。头指定盒子的类型和长度，而数据包含实际内容。JPM 文件中的顶级盒子是签名盒子，它将文件标识为 JPEG 2000 系列文件。在签名框之后，还有文件类型框、头框和内容框等。头框包含有关文件的信息，例如页数和每页的属性，而内容框包含图像数据和任何关联的非图像数据。

在压缩方面，JPM 文件可以使用无损和有损压缩方法。无损压缩确保可以从压缩数据中完美重建原始图像数据，这对于图像完整性至关重要的应用程序（例如医学成像）至关重要。另一方面，有损压缩通过丢弃一些图像数据来允许更小的文件大小，这在不需要完美保真度的情况下是可以接受的。

JPM 还支持“渐进解码”的概念，这意味着可以在下载或处理全分辨率图像时显示图像的低分辨率版本。这对于大图像或慢速网络连接特别有用，因为它允许用户快速预览，而无需等待整个文件可用。

JPM 的另一个重要方面是对元数据的支持。JPM 文件中的元数据可以包括有关文档的信息，例如作者、标题和关键字，以及有关每个图像的信息，例如拍摄日期、相机设置和地理位置。此元数据可以存储为 XML 格式，使其易于访问和修改。此外，JPM 支持包含 ICC 配置文件，该配置文件定义图像的色彩空间，确保在不同设备上准确地再现色彩。

JPM 文件还能够存储图像的多个版本，每个版本具有不同的分辨率或质量设置。此功能称为“多层”，它允许更有效的存储和传输，因为可以根据应用程序的特定需求或可用带宽选择图像的适当版本。

安全性是 JPM 提供强大功能的另一个领域。该格式支持包含数字签名和加密，可用于验证文档的真实性并保护敏感信息。这在法律和医疗文件管理等领域尤为重要，在这些领域，文件的完整性和机密性至关重要。

尽管有许多优点，但 JPM 格式并未得到广泛采用，尤其是在消费市场。这部分是由于格式的复杂性和处理 JPM 文件所需的计算资源。此外，包括 JPM 在内的 JPEG 2000 系列标准一直受到专利许可问题的影响，与通常不受专利约束的原始 JPEG 标准相比，这阻碍了它的采用。

对于使用 JPM 文件的软件开发人员和工程师，有几个库和工具可用于支持该格式。其中包括 OpenJPEG 库，这是一个开源 JPEG 2000 编解码器，以及来自各种成像软件公司的商业产品。在使用 JPM 文件时，开发人员必须熟悉 JPEG 2000 代码流语法，以及处理复合文档和元数据的特定要求。

总之，JPM 图像格式是 JPEG 2000 标准的强大扩展，它提供了一系列适合存储和管理复合文档的功能。它对多个图像层、渐进解码、元数据、多层和安全功能的支持使其成为图像质量和文档完整性至关重要的专业和技术应用程序的理想选择。虽然它可能不像其他图像格式那样常用，但其专业功能确保它仍然是文档成像和医学成像等领域的重要工具。

K 图像格式是一种相对较新且创新的数字图像格式，旨在在高质量图像表示和高效压缩之间取得平衡。与 JPEG、PNG 或 GIF 等更常见的格式不同，K 图像格式经过精心设计，可提供卓越的压缩算法，显著减小文件大小，而不会明显损失图像质量。这在高分辨率数码摄影时代以及通过互联网高效存储和传输图像的时代尤为重要。

从本质上讲，K 图像格式利用了一种称为“Kompact 压缩”的复杂压缩技术。该技术同时采用有损和无损压缩方法来实现其目标。有损压缩通过丢弃图像中不太重要的信息来实现，而人眼不太可能注意到这些信息。另一方面，K 格式的无损压缩方面确保保留基本数据，从而可以在不丢失关键视觉信息的情况下重建图像。

K 图像格式的一个关键特性是其自适应调色板优化。此特性分析图像中的颜色，并减少用于表示图像的颜色数量，而不会影响感知质量。通过这样做，K 格式可以显著减少存储颜色信息所需的数据量。这对于具有大面积相似颜色或渐变的图像特别有效，其中完整的 24 位颜色表示将不必要地占用大量数据。

K 图像格式的另一个重要方面是对高动态范围 (HDR) 成像的支持。与传统的数字成像技术相比，HDR 图像可以表示更宽的亮度范围，从而更真实地再现真实场景中的强度水平。K 格式通过一种专门的编码方法处理 HDR，该方法可以有效压缩扩展的亮度数据，从而获得更丰富、更详细的图像，尤其是在光照条件对比的场景中。

K 图像格式还包含高级功能，例如渐进解码和渲染。这意味着图像最初可以以较低质量显示，然后随着接收或处理更多数据而逐渐增强到全质量。这对于需要快速显示图像的 Web 应用程序特别有用，即使尚未下载完整数据也是如此。用户几乎可以立即预览图像，随着时间的推移，质量会不断提高，从而增强了慢速连接上的用户体验。

错误恢复能力是 K 图像格式的另一个重要特性。它旨在对数据损坏具有鲁棒性，而数据损坏可能发生在文件传输或存储期间。该格式包括错误检测和纠正机制，可以从某些类型的数据损坏中恢复，确保即使某些数据已损坏，图像仍然可以查看。这使得 K 格式特别适用于无法保证数据完整性的环境，例如移动网络或不可靠的互联网连接。

K 图像格式还支持广泛的色彩空间，包括 sRGB、Adobe RGB 和 ProPhoto RGB，既满足消费级应用程序，也满足专业成像要求。这种灵活性允许摄影师和图形设计师在他们首选的色彩空间中工作，而无需担心在 K 格式中保存和共享他们的作品时的色彩保真度。

透明度是 Web 设计师和图形艺术家至关重要的特性，而 K 图像格式为 Alpha 通道提供了强大的支持。这允许创建具有不同透明度级别的图像，这些图像可以叠加在不同的背景上，而无需单独的蒙版或其他编辑。Alpha 通道数据也经过有效压缩，确保添加透明度不会导致文件大小不成比例地增加。

元数据支持是 K 图像格式另一个出色的领域。它允许在图像文件中嵌入广泛的元数据，包括来自数码相机的 EXIF 数据、用于图像分类的 IPTC 信息，甚至用于特定应用程序用例的自定义元数据。这些元数据以结构化和压缩的形式存储，使其可以访问而不会显著增加文件大小。

K 图像格式设计为具有多分辨率支持，这意味着单个文件可以包含同一图像的多个分辨率。这对于响应式 Web 设计特别有用，其中具有不同屏幕尺寸和分辨率的不同设备需要不同的图像尺寸。K 格式可以将它们全部存储在一个文件中，而不是为每个分辨率存储多个文件，并根据需要提取和显示适当的分辨率。

在文件结构方面，K 图像格式由一个头文件、一个数据部分和一个可选的元数据部分组成。头文件包含有关图像的信息，例如其尺寸、色彩空间和压缩设置。数据部分包含实际压缩的图像数据，元数据部分（如果存在）包含有关图像的其他信息。该格式被设计为可扩展的，允许添加未来的增强和功能，而不会破坏与现有 K 格式图像的兼容性。

K 图像格式中使用的压缩算法被设计为高度并行化，这意味着它们可以利用多核处理器和专门的硬件加速。这可以缩短压缩和解压缩时间，使 K 格式适用于实时应用程序，例如直播或视频会议，其中快速编码和解码图像至关重要。

在 K 图像格式的设计中也考虑了安全性和隐私性。该格式支持图像数据的加密，允许安全传输和存储敏感图像。这对于医疗保健等行业尤为重要，其中需要保护患者图像，或者对于处理机密图像的任何应用程序。

K 图像格式还设计为向后兼容现有的图像格式。它包括一个后备机制，允许不支持 K 格式的较旧系统以更常见的格式（例如 JPEG 或 PNG）显示图像。这确保了以 K 格式保存的图像仍然可以在尚未采用新格式的系统上查看，从而简化了过渡并鼓励更广泛的采用。

总之，K 图像格式代表了数字图像技术向前迈出的重要一步。其先进的压缩技术、对 HDR 的支持、渐进渲染、错误恢复能力以及许多其他特性使其成为图像格式领域的有力竞争者。随着对高质量数字图像的需求持续增长，K 图像格式已做好充分准备，可以满足专业和普通用户的需求，为图像存储和传输提供高效且通用的解决方案。