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JPEG XL

Wikipedia · 2026-07-20 维基百科 👁 1 阅读

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JPEG XL是一种免版税的位图文件格式，支持有损和无损压缩。它旨在超越现有的位图格式，并成为它们的通用替代。JPEG XL格式规范的主要作者有Jyrki Alakuijala、Jon Sneyers和Luca Versari。

名称

  • JPEG指设计了JPEG格式的聯合影像專家小組（）。
  • X指2000年以来的多个JPEG标准的名称：JPEG XT、JPEG XR、。
  • L代表“长期”，创建这种格式是为替换旧的JPEG文件格式，并使用足够长的时间。

历史
2017年，JTC1 / SC29 / WG1 (JPEG) 发起下一代图像编码标准（JPEG XL）提案征集。所有提案在2018年9月前提交，随后2019年7月形成委员会草案。草案是由谷歌提交的PIK和提交的基于FLIF的FUIF结合而来。

2020年12月25日，伴随着参考软件实现libjxl的0.2版本发布，JPEG XL的比特流格式被最终敲定，这意味着未来的版本将保证对此版本的解码兼容性。此后文件格式与核心编码系统分别于2021年10月13日和2022年3月30日正式标准化。

描述
JPEG XL的提案征集和最小化信头开销特性，以及针对图像编辑和数码印刷的图层、CMYK和支持。它还针对无缝处理等广色域的、和转换曲线进行了特别设计。

特点
主要特点有：

  • 更多功能：与传统图像格式（例如JPEG、GIF和PNG）相比，有着更佳的效率与更丰富的功能；
  • 更大尺度：长宽可超过十亿（2^{30} - 1）个像素；
  • 更多通道：最多4099个通道，包括主通道（单通道的灰度、三通道的RGB或四通道的CMYK）、可选的多达4096个可用于透明度、、热成像等的额外通道；

技术细节
JPEG XL基于Google的PIK格式和Cloudinary的FUIF格式（基于FLIF）。

JPEG XL主要有两种编码模式：

  • VarDCT（，可变分块大小离散余弦变换）模式基于与JPEG相同的离散余弦变换算法，但分块不再限定为8×8，而是允许不同大小（2×2到256×256）、非正方形块（如16×8、8×32、32×64）乃至其他变换函数（4种“边角”变种AFV，以及非离散余弦变换的Hornuss变换）。此模式限于三通道色彩，通常使用衍生的XYB色彩空间（但为支持重压缩传统JPEG仍支持YCbCr），基于PIK格式的有损模式。
  • Modular（模块化）模式是响应式的，用于高效的无损内容压缩以及近无损压缩。它可被VarDCT在内部用于存储二维数据，即除了交流（高频）离散余弦变换系数之外的所有数据，包括直流图像（1:8抽样图像）、自适应量化权值、滤镜强度。所有附加通道（如、、热成像和等）总是使用此模式存储。此模式基于FUIF，并结合了无损PIK、无损WebP和标准化过程中的其他合作成果。借助哈尔变换的“挤压”（），此模式也支持有损压缩，并实现渐进式特性：图像的质量会随着数据加载过程逐渐改善。

VarDCT模式的图像可藉由模块化“挤压”的独立“直流帧”存储的直流系数实现渐进式加载，支持1:16、1:32等抽样比例。“挤压”变换也可以用于将alpha通道和VarDCT模式的色彩通道一同渐进式编码，使两种模式协同工作。

JPEG XL默认使用视觉无损下仍有较好压缩效果的设置。。

预测是基于逐像素、无辅助信息的去相关器运作的，包括参数化的自校正加权预测器集合。包括特化的静态模型和强大的元自适应模型，它们考虑局部错误，具有信号树结构和分上下文的预测器选择。熵编码基于LZ77，可使用或前缀码（适用于低复杂度的编码器，或减少短数据流的开销）。

动画（多帧）图像不执行高级帧间预测，尽管有一些基本的帧间编码工具可用：

  • 帧可以小于画布大小，只更新画布的一部分；
  • 除了替换前序帧外，还支持数种混合模式，如相加或相乘；
  • 在后面的帧中使用“补丁”编码工具最多可以“记住”并引用四帧。

软件
JPEG XL受到了许多科技公司与组织的公开支持，如Facebook、Adobe、Intel与VESA、卫报、Flickr和SmugMug、Shopify、Krita基金会和。

编解码器实现

  • JPEG XL参考软件（libjxl）

** 三条款版BSD许可证（曾为Apache许可证2.0）
** 包含组件
*** 编解码库libjxl
*** 编码器cjxl
*** 解码器djxl
*** 快速无损编码器fjxl
*** 图像编码质量基准测试工具benchmark_xl
*** GIMP和Gtk pixbuf插件file-jxl

** MIT许可证，无署名
** C99单头文件库（无依赖）
** 名字来源于罗马数字“XL”（即40）
*libjxl-tiny：简化的JPEG XL编码器实现，针对无透明度的摄影图像
** 三条款版BSD许可证

  • jxlatte：Java JPEG XL解码器

** MIT许可证

  • pyjxl：Python JPEG XL解码器

** MIT许可证

  • jpeg-xl-encode：PHP JPEG XL编码器

** MIT许可证

  • jxl-oxide：使用Rust编写的小型JPEG XL解码器。

** 双重许可：MIT许可证和Apache许可证2.0
*jxl-rs：使用Rust编写的JPEG XL解码器。
** BSD-3-Clause许可证

官方支持

  • 网页图像转换器[https://squoosh.app Squoosh]
  • 数字相机图像导入导出工具Adobe Camera Raw
  • 位图编辑器Affinity Photo
  • 位图编辑器Chasys Draw IES
  • 元数据编辑器ExifTool
  • 多媒体框架FFmpeg
  • 位图编辑器GIMP
  • 图像查看器、照片管理应用gThumb
  • 位图处理工具包ImageMagick
  • 图像查看编辑器IrfanView
  • Linux发行版KaOS
  • 位图编辑器Krita
  • Qt和KDE应用
  • 位图查看编辑器XnView MP
  • 网络浏览器Pale Moon
  • Microsoft Windows：通过[https://apps.microsoft.com/detail/9mzprth5c0tb 微软商店]安装扩展。

非官方支持

  • Microsoft Windows：通过第三方插件，即用于在照片查看器、文件资源管理器等中查看。
  • macOS：通过独立应用程序和Quick Look插件。
  • GTK和GNOME图像查看应用（Eye of GNOME、GNOME Files等）：通过GDK pixbuf插件。

初步支持

  • Chromium：网页浏览器，处于测试中。在145.0.7632.0版本中恢复支持。可以通过 enable-jxl-image-format 标志开启。
  • Firefox：网页浏览器，处于测试中。自版本149开始在稳定版提供支持。可以通过image.jxl.enabled标志开启（Firefox 90开始在Nightly开发版本中生效）。

标准化状态
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! style="white-space: nowrap;"| 通用名称
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（第一版）
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| rowspan="4" |JPEG XL
|第1部分
|2022年3月30日
|[https://www.iso.org/standard/77977.html ISO/IEC 18181-1]
|JPEG XL图像编码系统－第1部分：核心编码系统

}}

外部链接
*
*
** 构建版本：
*** [https://artifacts.lucaversari.it/libjxl/libjxl/latest/ 每夜构建]

#图形标准 #ITU-T标准 #ISO標準 #公開格式 #图像压缩

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