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フォーマットについて
JPEはJPEG(Joint Photographic Experts Group)圧縮画像の代替ファイル拡張子で、.jpgおよび.jpegファイルと機能的に同一です。.jpe拡張子は、3文字のファイル拡張子が標準であった初期のコンピューティング環境(MS-DOSやWindows 3.xなど)で生まれ、一部のアプリケーションが.jpgに加えてJPEG関連の追加拡張子として.jpeを登録しました。JPEファイルは標準的なJPEG圧縮データを含みます。8x8ピクセルブロックを周波数係数に変換し、品質設定に応じて量子化し、ハフマンエントロピー符号化でエンコードする同一のDCTベースのロッシー圧縮です。ファイル構造はJFIFまたはExif仕様に従い、SOIマーカー(0xFFD8)で始まり、アプリケーション固有マーカー(JFIF用のAPP0、Exif用のAPP1)、量子化およびハフマンテーブル定義、エントロピー符号化画像データが続きます。JPEファイルは任意の解像度で8ビットグレースケールおよび24ビットカラー画像をサポートし、埋め込みICCカラープロファイル、デジタルカメラからのExifメタデータ(露出、GPS、レンズデータ)、IPTCキャプション、XMPメタデータを含むことができます。JPEG圧縮アルゴリズムは、高周波数の空間ディテールおよび色差に対する人間の視覚システムの低い感度を利用して — 目が容易に知覚できない情報を破棄することで — その卓越した効率を実現しています。JPEの利点の一つは、MIMEタイプデータベースおよびファイル関連付けテーブルにおける広範な登録であり、メールクライアント、ウェブサーバー、オペレーティングシステムが.jpeファイルをJPEG画像として認識し、正しく処理することを保証します。このフォーマットの普遍的な到達範囲もまた決定的な強みです — JPE/JPEGは過去30年間に製造されたすべての画像対応ソフトウェアおよびハードウェアデバイスでサポートされています。ファイルはすべてのブラウザ、エディター、プログラミングライブラリを含むJPEGを処理するあらゆるツールで処理可能です。
XVは、ニューメキシコ大学で1990年頃に生まれたKhoros科学画像処理環境の一部としてKhoral Researchが開発したVIFF(Visualization Image File Format)の代替ファイル拡張子です。.xv拡張子と.viff拡張子は同一の基礎フォーマットを指します — 画像寸法、データ型(シングルビットから倍精度浮動小数点および複素数まで)、色空間、バンド数、オプションの空間位置メタデータをエンコードする1024バイトのヘッダーに続いて、カラーマップデータとピクセル値が格納されるコンテナです。XV拡張子はKhorosが他のX Window Systemツールと並んでインストールされたシステムで一般的になり、一部の研究コミュニティでは.viffよりも短い代替として.xvが好まれました。Khoros自体は先駆的なビジュアルプログラミングシステムであり、科学者がグラフィカルキャンバス上で処理ノードを配線して画像処理パイプラインを組み立てていました — MATLAB、LabVIEW、および商用リモートセンシングパッケージの類似環境に先行し影響を与えたアプローチです。VIFF/XVフォーマットの利点の一つは、科学的な精度レベルでデータを格納できる能力です — 浮動小数点および複素数ピクセル値は、8ビットまたは16ビット整数に限定された写真フォーマットでは失われる測定精度を保持し、スペクトル分析、計算物理学出力、衛星画像にとって価値があります。マルチバンドアーキテクチャもまた強みであり、マルチスペクトルまたはハイパースペクトルセンサーからの数十のスペクトルチャンネルを複数ファイルに分割することなく単一ファイルに保持できます。XVファイルはImageMagickでサポートされており、可視化や出版のためにモダンな画像フォーマットに変換できます。