Kam směřuje JPEG2000? - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

jpeg2000

jpeg2000

12. května 2006, 00.00 | Od uvedení první specifikace kompresního algoritmu pro bitmapovou grafiku JPEG2000
uplynulo zhruba šest let. Přes všechny proklamace přitom JPEG2000 nezpůsobil žádnou
revoluci, ale přesto jsou možnosti jeho nasazení v oblasti publikování a také třeba
digitálního videa stále zajímavější. Jak vypadá současná situace kolem JPEG2000 a co zde
můžeme čekat v blízké budoucnosti?

Jednou z nejzajímavějších technologií, uvedených poměrně s pompou na konci minulého tisíciletí, je kompresní formát JPEG2000, určený pro ukládání elektronické bitmapové grafiky. Vyvinut byl coby následovník hojně rozšířeného algoritmu JPEG, přičemž podle příslibů se očekávalo, že nejen tento nahradí na Webu či v digitálních fotoaparátech, ale navíc bude sloužit i v mnoha jiných oblastech pracujících s bitmapovou grafikou. Oproti JPEG totiž JPEG2000 staví na podstatně efektivnějším kompresním algoritmu, založeném na vlnkových transformacích. Z dalších atraktivních vlastností pak můžeme uvést například zobrazení náhledu obrázku již při jeho načítání, uzamčení zobrazení od určitého stupně kvality, možnost definování oblastí, které se zobrazují v lepší kvalitě než zbytek obrázku, vysokou odolnost datového toku proti chybám při přenosu, využití prakticky libovolných metadat (např. pro správu barev či autorských práv nebo též přenos textových informací třeba u skenované grafiky) a mnoho dalšího.

Podrobnější přiblížení základních schopností JPEG2000 jsme přinesli již dříve. Nic se na nich nemění, daná technologie se pak dále dynamicky rozvíjí jak co se týká její specifikace (či přesněji řečeno specifikací), tak konkrétních implementací, a to i v oblasti publikačního průmyslu. Přesto lze ale říci, že přísliby vyslovené při uvádění JPEG2000 se zdaleka nenaplnily v praxi. Chybí nativní podpora ve webových prohlížečích, takže obrázky v JPEG2000 najdeme na Webu jen sporadicky, nesplnily se ani předpovědi o využití daného algoritmu pro ukládání a zpracování obrázků v digitálních fotoaparátech či mobilních telefonech.

Jak to tedy s JPEG2000 reálně je? Jde o zmařenou šanci nebo technologii, která si své místo na slunci přece jen najde? O odpověď na danou otázku bychom se rádi pokusili v tomto článku.

K dosavadnímu vývoji

Bez větších nároků na úplnost se nyní pokusme povšimnout si dosavadního stavu implementací JPEG2000 zejména s ohledem na potřeby publikačního průmyslu. Zmínit zde můžeme především poměrně slušnou sadu nástrojů pro tvorbu JPEG2000 grafiky v aplikacích jako jsou Adobe Photoshop (díky Adobe i pluginům jiných výrobců), Corel PhotoPaint či třeba Pixel, JPEG2000 lze také prohlížet a konvertovat například s pomocí IrfanView. Dosti zajímavá je pak skutečnost, že s JPEG2000 dokáže nativně, tj. na úrovni systému, ve všech svých aplikacích, pracovat Mac OS X 10.4.

Volby uložení do JPEG2000 v Adobe Photoshopu

Slabé je to ovšem s podporou JPEG2000 v jedné z nejdůležitějších oblastí jeho předpokládaného nasazení, tedy na Webu (ve webových prohlížečích). Zde mají vývojáři evidentně jiné priority (např. podpora SVG), nehledě pak na možné patentové problémy (viz dále). Zatím tedy nelze počítat s nativní podporou v podstatě v žádném se zavedených browserů (Internet Explorer, Firefox, Opera, výjimku tvoří Safari Mac OS X díky výše zmíněné podpoře na úrovni systému), nabídka odpovídajících pluginů malých výrobců (Morgan Multimedia, Elysium) pak těžko dokáže situaci uspokojivě řešit.

To, co je ale určitě hodně zajímavé, je způsob, jakým vzala JPEG2000 za své společnost Adobe v rámci formátu PDF. Verze 1.5 a 1.6 podporují JPEG2000 kompresi u obrázků vložených do PDF souborů, přičemž odpovídající převod zajistí Acrobat Distiller, Adobe Acrobat či Reader pak dovoluje takovéto PDF prohlížet a dále zpracovat. Trochu problémem dosud bylo ripování, daná situace se nicméně mění k lepšímu. O lecčems ostatně napovídá skutečnost, že s podporou JPEG2000 počítají nové verze PDF pro tiskové zakázky, tedy PDF/X-4 a PDF/X-5, jejichž specifikace by se měly objevit v příštím roce. (Draft verzi PDF/X-4 podporuje Adobe PDF Print Engine, technologie pro přímý RIP PDF dokumentů představená nedávno Adobe.)

Nasazení JPEG2000 v pre-pressu je díky naznačeným snahám v podstatě realitou. Do budoucna pak zůstává otázkou další efektivní využití daného formátu v této oblasti (například náhrada technologie OPI), zde už ale zůstáváme v oblasti pouhopouhých spekulací a zbožných přání.

Proč se JPEG200 nedaří jak by mělo?

Odpovědí na otázku, proč JPEG2000 není tak masivně rozšířen jak se očekávalo (a netěší se takovému boomu jako třeba SVG), je celá řada. Již v počátcích uvedení JPEG2000 se hovořilo o zvýšené výpočetní náročnosti, kterou má například oproti JPEG. Uvedená výtka zdá se platí stále. V oblasti profesionálních digitálních fotoaparátů pak RAW formáty nabízí mimo nízkého objemu i řadu dalších výhod, pro které je asi JPEG2000 nenahradí, TIFF a hlavně JPEG pro konzumentský sektor jsou zase natolik zavedené (a cena pamětí stále klesá), že zavádění nového formátu nemůže znamenat přílišný přínos. Co se oblasti vysoce perspektivních mobilních telefonů týče, je zde situace poměrně méně jasná. Faktem je, že výpočetní výkon zde stačí zřejmě ještě méně než u fotoaparátů a pro mnoho aplikací je atraktivnější SVG grafika. Přesto se ale zdá, že by zde JPEG2000 mohl výhledově najít širší uplatnění zejména díky té části své specifikace určené právě pro daný typ zařízení, resp. bezdrátové přenosy.

JPEG2000 v PDF, resp. Acrobat Distilleru

Všeobecné snahy o rozšíření ovšem v posledních letech torpéduje významněji jiná záležitost a tou je stále častější výskyt patentových kauz. Problémy kolem GIF či JPEG ukázaly, že zdánlivě zcela otevřený formát může být v podstatě ze dne na den zatěžkán licenčními požadavky, znamenajícími pro výrobce software a potažmo i jejich zákazníky dodatečné platby, což není jistě příjemné. Riziko tzv. "ponorkových" patentů přitom u JPEG2000 poměrně hrozí, neboť daný formát je založen na matematických kompresních metodách, u kterých se patentová ochrana vyskytuje často.

Konečně je třeba zmínit i vliv konkurence. SVG či PNG v mobilních aplikacích nebo na Webu, co do potenciálu a určitého typu grafiky, rozhodně JPEG2000 v mnohém nenahradí, přesto ale nabízí již dnes reálně použitelnou širokou škálu vlastností, kvůli kterým se dříve hodně mluvilo o JPEG2000. Obdobně si lze povšimnout třeba formátů jako je MrSID (geografické systémy, Web) či DjVu (skenované a elektronické dokumenty), založených podobně jako JPEG2000 na vlnkových transformacích, které mají sice stejně jako JPEG2000 problémy s prosazením, ale ve "svých" oblastech garantují přinejmenším srovnatelné výsledky jako JPEG2000.

Co lze očekávat?

Další šíření JPEG2000 je samozřejmě nejvíce závislé na činnosti tvůrce tohoto standardu, organizace Joint Photographic Experts Group. Ten pokračuje ve zdokonalování a šíření JPEG2000, přičemž nejdůležitější počiny poslední doby směřují do oblasti digitálního videa. JPEG2000 by se takto měl stát základním prostředkem pro elektronickou distribuci filmů do kin prostřednictvím tzv. Digital Cinema Initiatives.

Pokračují nicméně i vylepšení, které by měly JPEG2000 učinit více atraktivním v oblasti internetového publikování či bezdrátových přenosů. Mimo práce na standardech JPWL (přenosy na poruchových bezdrátových linkách) a JPIP (přenosy JPEG2000 po Internetu nad protokolem HTTP) je takto zajímavý standard JPSEC pro použití zabezpečení v rámci JPEG2000 (uzamčení zobrazení obrázku od určitého stupně kvality může být zajímavým prostředkem pro online prodej grafiky).

Rozvíjí se pak řada dalších aplikací. Konkrétně standard JPM by měl umožnit přenos textových informací získaných OCR procedurou s obrázkem, extenze JPEG2000 vyvíjená pod označením JP3D směřuje do oblasti 3D grafiky, pracuje se i na využití v oblasti grafiky medicínské. V začátcích je práce na JPSearch, technologii pro efektivní prohledávání grafiky v JPEG2000. Z hlediska budoucího vývoje standardu jsou pak možná nejdůležitější práce na 13. části specifikace JPEG2000, jejímž cílem je definovat royalty- a licence-free úroveň JPEG2000 kodéru. Jak jsme již naznačili výše, oproštění od licenčních poplatků je totiž pro další přijetí JPEG2000 zásadní.

Závěrem

JPEG2000 je, například ve srovnání s SVG, tak trochu popelkou mezi současnými progresivními publikačními technologiemi. Jak jsme se ovšem pokusili naznačit v našem článku, nejedná se rozhodně o prostředek, který bychom při pohledu na jeho stávající či budoucí potenciál měli přehlížet.