用了快30年,JPG將走向終結(jié)!誰來取代它?

(高靖宇/文)過去幾年,手機像素已經(jīng)從1600萬、2400萬,逐漸升至了4800萬和6400萬,甚至出現(xiàn) “億級像素”的拍照手機。與此同時,長焦距、大廣角、夜景模式的加入也令手機拍攝能力不斷提升,拍攝的照片畫質(zhì)也變得更加清晰,但隨之而來的是單張照片所占用的存儲空間越來越大,一張照片10MB左右的內(nèi)存占用,對于相當有限的手機存儲空間帶來不小的壓力。

如果你是拍照狂魔或者使用的是小容量版本的手機,那么下面這項黑科技你有必有了解下,它就是「HEIF」圖像格式,該格式具有超高的壓縮比,在保持畫質(zhì)不變的情況下,可以將單張圖片文件壓縮50%的體積。

什么是HEIF格式?

無論是電腦上還是手機上,我們最常見的圖片類型是JPG文件格式(全稱:Joint Photographic Experts Group),它是一種靜態(tài)的文件,即:我們所見到的圖像內(nèi)容,它是不動的,靜止的。

它最早誕生于1992年,JPG文件格式描述了如何像影像內(nèi)容轉(zhuǎn)化成一段數(shù)據(jù)流的方法。

作為一種算法標準, JPG格式均為有損的壓縮格式,優(yōu)點是非常普及、兼容性最好、占用空間相對較?。蝗秉c是對圖像質(zhì)量有一定壓縮(損失)。

目前,jpg文件格式占據(jù)著圖片文件格式的絕對主流,直至HEIF格式的出現(xiàn),或有望代替這個用了接近30年的技術(shù)。

HEIF是High Efficiency Image File Format的縮寫,中文即高效圖像文件格式。它最早于2013年是由知名影像機構(gòu)MPEG(動態(tài)圖像專家組)研發(fā),2015年開發(fā)完成。

關(guān)于這個MPEG組織,更著名的是由其主導的HEVC也就是H.265視頻壓縮編碼,超高壓縮比下依然能保證良好的畫質(zhì)。

使用HEIF格式的圖片,一般文件名的后綴為.HEIC(還有其他不常見后綴格式),與早期的JPEG,GIF和PNG格式相比,它其實就是利用現(xiàn)代編解碼器(如HEVC)來提高質(zhì)量,壓縮和功能。

HEVC是編碼器,視頻文件中,容器和編碼是獨立的,封裝之后就是我們看到的MP4、MKV視頻文件,HEIF也是一種封裝格式,特指以HEVC編碼器進行壓縮的圖像數(shù)據(jù)和文件。

 

 

HEIF封裝的高速連拍照片

HEIF與JPEG有很大區(qū)別,傳統(tǒng)的JPEG圖片壓縮編碼和容器是混合在一起的,HEIF把容器和編碼分開了,那么它的占用的儲存空間就小多了,但是也需要更多的計算機算力進行解碼。

HEIF不僅可以存儲靜態(tài)圖像、EXIF、深度信息、透明通道等輔助圖片,還可以存儲動畫甚至視頻、音頻等等,連GIF、PNG都可能被一同干掉。另外,JPEG的色深只有8bit,而HEIF色深是10bit,支持HDR。同時HEIF以最少容量來儲存高畫質(zhì)影像,其照片體積只有JPEG的一半。

HEIF文件格式的優(yōu)勢顯而易見,我們不用花費額外的費用拓展存儲空間,也不用費時費力的把手機照片導入PC端或者云端。以筆者手機為例,128GB的存儲空間,照片和視頻所占空間已經(jīng)達到36GB,如果使用HEIF文件格式,意味著可以省出至少18GB存儲空間。

那么問題來了,為什么鮮有手機支持HEIF這一文件格式呢?

HEIF為何推廣難?

HEIF在手機上的應用其實并不晚,早在2017年,蘋果iOS11就已經(jīng)支持HEIF文件格式,iPhone 7和之后的設備,拍照默認使用的都是HEIF格式,文件后綴為.heic。

時隔兩年,谷歌在Android 9系統(tǒng)中也加入了對HEIF格式的支持,同年發(fā)布的三星手機S9便添加了HEIF文件格式,只是不是默認,需要在設置中選擇存儲為HEIF文件格式。

對于大多數(shù)安卓手機來說,這僅僅只是解決了Android系統(tǒng)層面的問題, HEIF圖片格式難以安裝到安卓手機上,難點在于手機搭載了不同規(guī)格的硬件。

一位業(yè)內(nèi)人士提到:HEIF圖片需要借高效視頻編碼HEVC來實現(xiàn)。因此,手機處理器需要支持HEVC技術(shù),才能處理HEIF圖片。

高通在發(fā)布驍龍865時也特別標注支持硬解HEIF(從驍龍855已開始支持HEIF),而蘋果則至少要A10處理器,這也是為什么用戶升級到最新系統(tǒng),也用不了HEIF文件格式的原因。

另外,HEIF文件格式的推廣離不開主流應用的支持,目前主要的網(wǎng)頁瀏覽器軟件仍未提供HEIF的原生支持,很多網(wǎng)絡應用和網(wǎng)站也就無法正常顯示HEIF圖像。根據(jù)2018年華為終端開放實驗室公布的HEIF圖片兼容性適配狀態(tài)摸底測試,國內(nèi)主流應用兼容率為61%,海外主流應用兼容率為53%。不過,未來一兩年適配兼容率有望進一步提升。

最后一關(guān)是手機廠商是否愿意為HEIF花錢的問題,因為要使用這一技術(shù)還需要支付專利費。

2015年專利池組織HEVC Advance聲稱自己擁有500多項H.265技術(shù)專利,數(shù)碼制造商如果想使用這些專利則需要支付用該產(chǎn)品毛收入的0.5%作為專利費,而且不管內(nèi)容用于何處都要照此付費。這對蘋果、三星等大公司來說問題不大,因為他們本來就屬于在HEIF專利池組織里面。所以,過高的專利使用費也極大地打擊了手機廠商使用HEIF的熱情。

而小米之所以成為第一個支持HEIF的國內(nèi)廠商,也并非消費購買,而是通過與諾基亞專利許可協(xié)議的“交叉授權(quán)”方式獲得。

此外,今年1月HEVC Advance宣布華為作為許可方和被許可方加入專利池,所以華為今年即將發(fā)布的P系列和年度旗艦的Mate系列智能終端設備都將支持HEIF格式。

總結(jié):

有些人比較關(guān)心這個HEIF文件格式的全面普及需要多長時間?其實這個需要一定時間的,就如同4G向5G過渡一樣,從出現(xiàn)至所有人都開始使用5G,一定還需要一些時間。目前JPG仍是主流,但已經(jīng)開始向HEIF逐漸過渡。相信隨著軟硬件障礙解除后,HEIF將迎來高速推進,進而最終取代JPG。

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2020-03-17
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