JPEG XL

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JPEG XL
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Dateiendung: .jxl
MIME-Type: image/jxl
Magische Zahl: FF 0A oder 00 00 00 0C 4A 58 4C 20 0D 0A 87 0A[1]
Standard(s): ISO/IEC 18181
Offizielle Website,
Community-Website

JPEG XL ist ein lizenzgebührenfreier offener Standard für die komprimierte Repräsentation von Rastergrafiken. Er definiert ein Bilddateiformat und den abstrakten Apparat für die Kodierung von JPEG-XL-Bitströmen. Es wurde von der Joint Photographic Experts Group (JPEG) entwickelt und von der Internationalen Elektrotechnische Kommission (IEC) und der Internationalen Organisation für Normung (ISO) als die internationale Norm ISO/IEC 18181 standardisiert. Es handelt sich um eine Obermenge des JPEG-/JFIF-Formats, mit einem Kompressionsmodus, der auf traditioneller blockbasierter Frequenztransformations-Kodierung aufbaut, und einem „modularen Modus“ für synthetische Bildinhalte und verlustfreie Kompression. Optionale Quantisierung der Frequenzkoeffizienten ermöglicht sowohl verlustfreie als auch verlustbehaftete Kompression. Als Nachfolger des ursprünglichen JPEG-Formats sollen seine Möglichkeiten die der bisherigen Bildformate übertreffen.

Geschichte

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2018 veröffentlichte die Joint Photographic Experts Group (JPEG) eine Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen für JPEG XL, den Bildcodierungsstandard der nächsten Generation.[2] Aus sieben Vorschlägen wählte das Komitee zwei aus, die zum Ausgangspunkt für die Entwicklung des neuen Formates werden sollten: Das Format FUIF des Unternehmens Cloudinary und das PIK-Format von Google.[3] Nach Beginn der Entwicklung wurde das Dateiformat (Bitstream) am 24. Dezember 2020 eingefroren[4] und im Oktober 2021 (Teil 2: Dateiformat)[5] bzw. im März 2022 (Teil 1: Kodierverfahren)[6] formell standardisiert. Dateien, die diesem Standard entsprechen, werden garantiert auch von zukünftigen Versionen der Referenz-Software dekodiert.

Im September 2022 erreichte die Referenz-Software den Versionsstand 0.7.0.[7]

Das Chromium-Team kündigte Ende Oktober 2022 an, aus dem Chromium-Browser (der die Grundlage für Google Chrome ist) die experimentelle Unterstützung für die JXL-Bilddecodierung wieder entfernen zu wollen, was dann auch geschah. Die Argumente, mit denen dieser Schritt begründet wurde, erschienen allerdings höchst fragwürdig. Entwickler Jon Sneyers entgegnete der Entfernung mit einem Blogposting über die Vorteile des neuen Verfahrens.[8][9][10]

Die Browser-Unterstützung wurde in einigen Derivaten von Chrome und Firefox wiederhergestellt (siehe unten), auch ist eine Implementierung als Erweiterung auf Basis von WebAssembly verfügbar.[11] Am 3. September 2024 kündigte Mozilla an, eine von Google zu entwickelnde (Stand September 2024) neue Implementierung des JPEG XL Standards in Rust für eine Integration in Firefox in Betracht zu ziehen.[12]

Im Februar 2023 wurde die Version 0.8.1 von JPEG XL freigegeben.[13]

Die JPEG XL-Kompression wurde im Juni 2023 als Bestandteil der DNG-Spezifikation ab Version 1.7.0 aufgenommen.[14] Damit wurde eine Grundlage geschaffen für die spätere Verwendung als Bestandteil von "Expert RAW" in Samsung Galaxy Smartphones und "ProRAW" bei Apple.[15][16]

Der Apple-Browser Safari unterstützt seit der Version 17 JPEG XL.[17][18]

Im Dezember 2023 erschien die Version 0.9.0 von JPEG XL.[19] Enthalten war mit JPEGLI auch ein neuer, gegenüber den bisherigen Implementierungen verbesserter JPEG-Encoder und -Decoder.[20][21] Dieser erhielt im Juli 2024 ein eigenes Repository auf Github.[22]

Die Version 0.10.0 vom Februar 2024 implementiert zusätzlich API-Funktionen für streaming encoding (schonender Umgang mit Arbeitsspeicher durch serielle Abarbeitung kleinerer Einheiten bei großen Bildern).[23][24]

Die Version 0.11.0 vom September 2024 enthält u. a. zusätzliche Unterstützung für gain maps (zur Verbesserung der Darstellung von HDR-Bildern).[25][26]

Mit dem iPhone 16 Pro kann JPEG XL für Aufnahmen von ProRAW-Fotos verwendet werden.[27]

Name

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  • JPEG ist die Joint Photographic Experts Group, welche das Format entworfen hat.
  • X ist das Präfix für mehrere JPEG-Standards seit 2000: JPEG XT, JPEG XR und JPEG XS.
  • L steht für long-term, da das bestehende JPEG-Format dauerhaft abgelöst werden soll.

Eigenschaften

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Die Entwurfsziele des Formats sind:[28][29]

  • bessere Funktionalität und Effizienz verglichen mit traditionellen Bildformaten (z. B. JPEG, GIF und PNG)
  • progressives Decoding (nach Auflösung und Präzision)
  • verlustfreies JPEG-Transcoding mit einer Dateigrößen-Einsparung von ca. 20 %
  • verlustfreies Encoding (einschließlich Unterstützung des Alpha-Kanals)
  • Unterstützung für alle Arten von Bildern (z. B. Fotografie, Computergrafik)
  • möglichst minimaler Qualitätsverlust beim Senken der Bitrate
  • wahrnehmungsoptimierte Referenz-Encoder
  • Unterstützung von breiten Farbspektren und HDR
  • Unterstützung von animierten Inhalten
  • effizientes Encoding und Decoding ohne spezialisierte Hardware. Bei der Implementierung wird durch die Nutzung einer neuen Bibliothek mit Namen „Google Highway“ (libhwy) eine effiziente Verwendung von SIMD-/Vektoranweisungen für viele Architekturen möglich.[30]
  • Lizenzfreiheit sowie eine quelloffene Referenzimplementierung.[31]

Software-Unterstützung

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libjxl

Basisdaten

Entwickler JPEG
Erscheinungsjahr 2019
Aktuelle Version 0.11.0[32]
(13. September 2024)
Betriebssystem Linux, macOS, Windows, u. a.
Programmier­sprache C++
Lizenz BSD-Lizenz
https://github.com/libjxl/libjxl

Encoder/Decoder

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  • JPEG-XL-Referenzsoftware (libjxl)
    • Lizenz: 3-Klausel-BSD-Lizenz
    • Beinhaltet (u. a.):
      • Encoder cjxl
      • Decoder djxl
      • Benchmark-Tool benchmark_xl, um die Geschwindigkeit und Qualität von Bildcodecs zu testen
      • GIMP- und Gtk-pixbuf-Plugin file-jxl
  • jxl-oxide - JPEG XL Decoder in RUST[33]
  • jxlatte - JPEG XL Decoder in JAVA[34]

Offizielle Unterstützung

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  • Affinity Photo - kommerzielles Bildbearbeitungsprogramm von Serif[35]
  • DarkTable - Bildbearbeitungsprogramm[36]
  • DICOM - Standard in der Medizin, ab Version 2024d[37][38]
  • FFmpeg unterstützt JXL[39] (seit Ende April 2022 in aktuellen Builds der Windows-Version verfügbar)[40] Ab Version 6.1 wird auch die Dekodierung von JXL-Animationen unterstützt.[41]
  • Gnome Web und Wallpapers unterstützen ab Gnome-Version 46 JPEG XL[42][43]
  • GraphicsMagic (ab Version 1.3.38)[44]
  • gThumb – Linux-Bildanzeigeprogramm
  • ImageGlass – Open-Source-Windows-Bildanzeigeprogramm
  • ImageMagick – Software zur Erstellung und Bearbeitung von Grafiken
  • IrfanView – Windows-Bildanzeigeprogramm (mit Plugin JPEG_XL)[45]
  • Krita (ab Version 5.1)[46]
  • libvips - Bildverarbeitungsbibliothek, auch für/mit Kommandozeile[47]
  • MConverter – Online-Tool zur Konvertierung von Medien
  • Midori (Browser)[48]
  • Pale Moon – Webbrowser (ab Version 31.4.0)[49]
  • Qt- und KDE-Anwendungen[50]
  • Safari (ab Version 17)[51][52]
  • Squoosh – WebAssembly-basierter Browser-Bildkonverter
  • Thorium - Webbrowser (Fork von Chromium, der die dort entfernte JPEG XL Funktionalität wiederherstellt)[53]
  • Waterfox - Webbrowser (ab Version G5.1.2 ist JPEG XL standardmäßig aktiviert. Die Unterstützung für Animationen, progressiven Download, Transparenz sowie Farbprofile ist auch enthalten.)[54][55]
  • XnView MP – Bildanzeige- und Bearbeitungsprogramm

Inoffizielle Unterstützung

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Vorübergehende Unterstützung

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  • Chromium und Google Chrome – Webbrowser, konnte in den Versionen 91–109 durch Einschalten eines Flag getestet werden. Auch in Microsoft Edge ist die vorübergehend vorhandene experimentelle Unterstützung wieder entfernt worden.[56][57] Seit Anfang 2024 gibt es im Google Chrome Webstore die Erweiterung „JPEG XL Viewer“.[58]

Abgekündigte Unterstützung

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  • Firefox – Webbrowser, im Teststadium (nur in der Variante Firefox Nightly, ab Version 90 mit image.jxl.enabled aktivierbar).[59] In der Produktivversion soll die Unterstützung erst aktiviert werden, wenn eine breite Nutzerbasis vorliegt.[60] Mozilla betonte vorerst eine neutrale Einstellung gegenüber dem Format[61], kündigte dann aber an, es nicht zu unterstützen[62]. Im September 2024 änderte Mozilla diese Position zugunsten eines noch zu entwickelnden Decoders in RUST, der von einem Google Research Team für Firefox implementiert werden soll.[12][63]
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Commons: JPEG XL – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑ Jon Sneyers: JPEG XL Format Overview. Abgerufen am 12. März 2023 (englisch).
  2. ↑ JPEG – 79th Meeting – La Jolla, CA, USA – JPEG issues a new Call for Proposals to define the next generation image coding format. Abgerufen am 23. Oktober 2022.
  3. ↑ Jon Sneyers: Next-Gen Image Format- JPEG XL. Abgerufen am 25. Oktober 2022 (deutsch).
  4. ↑ v0.2 · Tags · JPEG / JPEG XL Reference Software · GitLab. Abgerufen am 23. Oktober 2022 (englisch).
  5. ↑ ISO/IEC 18181-2:2021. In: iso.org. Abgerufen am 23. Oktober 2022 (englisch).
  6. ↑ ISO/IEC 18181-1:2022. In: iso.org. Abgerufen am 23. Oktober 2022 (englisch).
  7. ↑ Eugene Kliuchnikov: Releases. JPEG Group, 21. September 2022, abgerufen am 21. November 2022 (englisch).
  8. ↑ heise online: Beerdigt Google so JPEG XL? Chromium entfernt das Grafikformat noch vorm Start. Abgerufen am 21. November 2022.
  9. ↑ Boris Mayer: Die Browserhersteller sagen nein zum Bildformat. golem.de, abgerufen am 23. September 2024.
  10. ↑ harrisonhill: The Case for JPEG XL. In: Cloudinary Blog. 2. November 2022, abgerufen am 21. November 2022 (englisch).
  11. ↑ zamfofex: JPEG XL browser extension. 1. Mai 2023, abgerufen am 3. Mai 2023.
  12. ↑ a b Firefox will consider a Rust implementation of JPEG-XL by bholley · Pull Request #1064 · mozilla/standards-positions. Abgerufen am 5. September 2024 (englisch).
  13. ↑ Release v0.8.1 · libjxl/libjxl. Abgerufen am 21. Februar 2023 (englisch).
  14. ↑ Adobe: Digital Negative (DNG) Specification. Adobe Inc, Juni 2023, abgerufen am 19. September 2024 (englisch).
  15. ↑ JPEG XL Image Codec. 18. Januar 2024, abgerufen am 19. September 2024 (englisch).
  16. ↑ iPhone 16 Pro: Using the New ProRAW Shooting Formats. 20. September 2024, abgerufen am 23. September 2024 (englisch).
  17. ↑ Safari 17 Beta Release Notes. Abgerufen am 7. Juni 2023 (amerikanisches Englisch).
  18. ↑ heise online: Ein Leben ohne Chromium und Firefox ist möglich: Safari unterstützt JPEG XL. 7. Juni 2023, abgerufen am 7. Juni 2023.
  19. ↑ Release v0.9.0 · libjxl/libjxl · GitHub. Abgerufen am 23. Dezember 2023 (englisch).
  20. ↑ libjxl/lib/jpegli/README.md at main · libjxl/libjxl. Abgerufen am 23. Dezember 2023 (englisch).
  21. ↑ Mini Image Codec Comparison; jpegli. Abgerufen am 23. Dezember 2023.
  22. ↑ google/jpegli. Google, 9. Juli 2024, abgerufen am 9. Juli 2024.
  23. ↑ Release v0.10.0 · libjxl/libjxl. Abgerufen am 22. Februar 2024 (englisch).
  24. ↑ melindapham: JPEG XL and the Pareto Front. In: Cloudinary Blog. 28. Februar 2024, abgerufen am 7. März 2024 (englisch).
  25. ↑ Release v0.11.0 · libjxl/libjxl. Abgerufen am 13. September 2024 (englisch).
  26. ↑ “Gain maps” make HDR look great on any screen - Greg Benz Photography. 26. September 2023, abgerufen am 13. September 2024 (amerikanisches Englisch).
  27. ↑ Andi | iPhone-News.org: iPhone 16 Pro erfasst ProRAW-Fotos in JPEG-XL. In: iPhone News. 14. September 2024, abgerufen am 19. September 2024 (deutsch).
  28. ↑ JPEG XL reaches Committee Draft. (html) In: JPEG Org. 3. August 2019, archiviert vom Original am 3. August 2019; abgerufen am 3. August 2019: „The current contributors have committed to releasing it publicly under a royalty-free and open source license.“
  29. ↑ JPEG XL White Paper. In: JPEG Org. 22. Januar 2021, abgerufen am 17. März 2021.
  30. ↑ Efficient and performance-portable vector software. Google, 21. November 2022, abgerufen am 21. November 2022.
  31. ↑ jpeg / JPEG XL Reference Software. In: GitLab. (englisch).
  32. ↑ Release v0.11.0 · libjxl/libjxl · GitHub. (abgerufen am 13. September 2024).
  33. ↑ Wonwoo Choi: tirr-c/jxl-oxide. 5. September 2024, abgerufen am 5. September 2024.
  34. ↑ Leo Izen: Traneptora/jxlatte. 5. September 2024, abgerufen am 5. September 2024.
  35. ↑ Affinity Version 2 sets new standards in creative software. 9. November 2022, abgerufen am 21. Januar 2024 (englisch).
  36. ↑ Release darktable 4.2 released · darktable-org/darktable. Abgerufen am 21. Dezember 2022 (englisch).
  37. ↑ https://www.dicomstandard.org/News-dir/ftsup/docs/sups/sup232.pdf
  38. ↑ DICOM Progress Overview. Abgerufen am 24. September 2024.
  39. ↑ FFmpeg Lands JPEG-XL Support. Abgerufen am 5. Mai 2022 (englisch).
  40. ↑ Builds – CODEX FFMPEG @ gyan.dev. Abgerufen am 5. Mai 2022.
  41. ↑ FFmpeg Adds Support For Animated JPEG-XL. Abgerufen am 25. August 2023 (englisch).
  42. ↑ Michael Larabel: GNOME 46 Alpha Released With Many Improvements. phoronix, 12. Januar 2024, abgerufen am 30. Mai 2024 (englisch).
  43. ↑ Andreas Proschofsky: Gnome 46 ist da: Was der Linux-Desktop alles an Neuem zu bieten hat. Standard Verlagsgesellschaft, 20. März 2024, abgerufen am 30. Mai 2024.
  44. ↑ GraphicsMagick News. Abgerufen am 4. Mai 2022.
  45. ↑ IrfanView PlugIns. Abgerufen am 4. Februar 2022.
  46. ↑ Krita 5.1 Release Notes. Abgerufen am 22. August 2022.
  47. ↑ libvips. Abgerufen am 24. Oktober 2024.
  48. ↑ Releases. Abgerufen am 13. Juli 2024.
  49. ↑ Pale Moon – Release Notes for Archived Versions. Abgerufen am 28. Januar 2023.
  50. ↑ Ankündigungen zu Veröffentlichungen - KDE Frameworks 5.89.0. Abgerufen am 11. März 2023.
  51. ↑ Safari 17 Beta Release Notes. Abgerufen am 6. Juni 2023 (amerikanisches Englisch).
  52. ↑ Patrick Angle, Jean-Yves Avenard, Marcos Caceres, Ada Rose Cannon, Eric Carlson, Garrett Davidson, Jon Davis, Karl Dubost, Brady Eidson, Matthew Finkel, Simon Fraser, Brent Fulgham, Rachel Ginsberg, David Johnson, Anne van Kesteren, Mark Lam, Sihui Liu, Justin Michaud, Jer Noble, Tim Nguyen, Ben Nham, Richard Robinson, Michael Saboff, Alexey Shvaika, Jen Simmons, Sam Sneddon, Brandon Stewart, John Wilander, Luming Yin: News from WWDC23: WebKit Features in Safari 17 beta. In: WebKit. 6. Juni 2023, abgerufen am 6. Juni 2023.
  53. ↑ Release 26th Release - M110.0.5481.178 · Alex313031/Thorium-Win. Abgerufen am 7. März 2023 (englisch).
  54. ↑ Waterfox Release Notes. Abgerufen am 13. Februar 2023 (englisch).
  55. ↑ Fix and Extend JPEG-XL Support by Demez · Pull Request #2938 · WaterfoxCo/Waterfox. Abgerufen am 14. Februar 2023 (englisch).
  56. ↑ "jpegxl" | Can I use... Support tables for HTML5, CSS3, etc. Abgerufen am 28. Februar 2023.
  57. ↑ Golem.de - Bildformat: Google will JPEG XL aus Chrome entfernen. Abgerufen am 31. Oktober 2022.
  58. ↑ JPEG XL Viewer. Abgerufen am 7. Februar 2024.
  59. ↑ 1707590 – Initial implementation for JXL. Abgerufen am 29. März 2022 (englisch).
  60. ↑ heise.de - JPEG XL: Auch Mozilla unterstützt das neue Grafikformat nicht. Abgerufen am 6. Februar 2023.
  61. ↑ Request for position: JPEG XL · Issue #522 · mozilla/standards-positions. Abgerufen am 12. Februar 2023 (englisch).
  62. ↑ JPEG XL: Mozilla Firefox ist neutral – und bald auch egal. Abgerufen am 14. Februar 2023.
  63. ↑ libjxl/jxl-rs. libjxl, 19. September 2024, abgerufen am 19. September 2024.
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