用了快30年,JPG將走向終結(jié)!誰(shuí)來(lái)取代它?

(高靖宇/文)過(guò)去幾年,手機(jī)像素已經(jīng)從1600萬(wàn)、2400萬(wàn),逐漸升至了4800萬(wàn)和6400萬(wàn),甚至出現(xiàn) “億級(jí)像素”的拍照手機(jī)。與此同時(shí),長(zhǎng)焦距、大廣角、夜景模式的加入也令手機(jī)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(lái)的是單張照片所占用的存儲(chǔ)空間越來(lái)越大,一張照片10MB左右的內(nèi)存占用,對(duì)于相當(dāng)有限的手機(jī)存儲(chǔ)空間帶來(lái)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(jī),那么下面這項(xiàng)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(wú)論是電腦上還是手機(jī)上,我們最常見(jiàn)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(jiàn)到的圖像內(nèi)容,它是不動(dòng)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(biāo)準(zhǔn), JPG格式均為有損的壓縮格式,優(yōu)點(diǎn)是非常普及、兼容性最好、占用空間相對(duì)較小;缺點(diǎn)是對(duì)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(duì)主流,直至HEIF格式的出現(xiàn),或有望代替這個(gè)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(jī)構(gòu)MPEG(動(dòng)態(tài)圖像專家組)研發(fā),2015年開(kāi)發(fā)完成。

關(guān)于這個(gè)MPEG組織,更著名的是由其主導(dǎo)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(jiàn)后綴格式),與早期的JPEG,GIF和PNG格式相比,它其實(shí)就是利用現(xiàn)代編解碼器(如HEVC)來(lái)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(dú)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(jìn)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(kāi)了,那么它的占用的儲(chǔ)存空間就小多了,但是也需要更多的計(jì)算機(jī)算力進(jìn)行解碼。

HEIF不僅可以存儲(chǔ)靜態(tài)圖像、EXIF、深度信息、透明通道等輔助圖片,還可以存儲(chǔ)動(dòng)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(shí)HEIF以最少容量來(lái)儲(chǔ)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(shì)顯而易見(jiàn),我們不用花費(fèi)額外的費(fèi)用拓展存儲(chǔ)空間,也不用費(fèi)時(shí)費(fèi)力的把手機(jī)照片導(dǎo)入PC端或者云端。以筆者手機(jī)為例,128GB的存儲(chǔ)空間,照片和視頻所占空間已經(jīng)達(dá)到36GB,如果使用HEIF文件格式,意味著可以省出至少18GB存儲(chǔ)空間。

那么問(wèn)題來(lái)了,為什么鮮有手機(jī)支持HEIF這一文件格式呢?

HEIF為何推廣難?

HEIF在手機(jī)上的應(yīng)用其實(shí)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(shè)備,拍照默認(rèn)使用的都是HEIF格式,文件后綴為.heic。

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

對(duì)于大多數(shù)安卓手機(jī)來(lái)說(shuō),這僅僅只是解決了Android系統(tǒng)層面的問(wèn)題, HEIF圖片格式難以安裝到安卓手機(jī)上,難點(diǎn)在于手機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,手機(jī)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(shí)也特別標(biāo)注支持硬解HEIF(從驍龍855已開(kāi)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(jí)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(kāi)主流應(yīng)用的支持,目前主要的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器軟件仍未提供HEIF的原生支持,很多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)站也就無(wú)法正常顯示HEIF圖像。根據(jù)2018年華為終端開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室公布的HEIF圖片兼容性適配狀態(tài)摸底測(cè)試,國(guó)內(nèi)主流應(yīng)用兼容率為61%,海外主流應(yīng)用兼容率為53%。不過(guò),未來(lái)一兩年適配兼容率有望進(jìn)一步提升。

最后一關(guān)是手機(jī)廠商是否愿意為HEIF花錢的問(wèn)題,因?yàn)橐褂眠@一技術(shù)還需要支付專利費(fèi)。

2015年專利池組織HEVC Advance聲稱自己擁有500多項(xiàng)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(fèi),而且不管內(nèi)容用于何處都要照此付費(fèi)。這對(duì)蘋果、三星等大公司來(lái)說(shuō)問(wèn)題不大,因?yàn)樗麄儽緛?lái)就屬于在HEIF專利池組織里面。所以,過(guò)高的專利使用費(fèi)也極大地打擊了手機(jī)廠商使用HEIF的熱情。

而小米之所以成為第一個(gè)支持HEIF的國(guó)內(nèi)廠商,也并非消費(fèi)購(gòu)買,而是通過(guò)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(shè)備都將支持HEIF格式。

總結(jié):

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

極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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2020-03-16
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