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一种新的图像文件格式可有效存储不可见光数据

Posted on 2025-03-29

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一位匿名读者引用了 Ars Technica 的一篇报道:想象一下,使用特殊的相机来捕捉你的眼睛甚至看不到的光——导致晒伤的紫外线、揭示隐藏文字的红外热信号,或者植物用于光合作用的特定波长。或者也许使用专门设计的特殊相机来区分细微的可见差异,使油漆颜色在特定照明下显得恰到好处。科学家和工程师每天都这样做,他们淹没在由此产生的数据中。一种名为 Spectral JPEG XL 的新压缩格式可能最终会解决科学可视化和计算机图形学中这一日益严重的问题。英特尔公司的研究人员 Alban Fichet 和 Christoph Peters 在最近发表在《计算机图形技术杂志》(JCGT) 上的一篇论文中详细介绍了该格式。它解决了使用这些专业图像的行业的严重瓶颈。这些光谱文件每个像素可能包含 30、100 或更多数据点,导致文件大小膨胀到数 GB 范围,从而使它们难以存储和分析。 […] 当前用于存储此类数据的标准格式 OpenEXR 在设计时并未考虑到这些大量的光谱要求。即使使用 ZIP 等内置无损压缩方法,这些文件对于实际工作来说仍然很笨重,因为这些方法难以处理大量的光谱通道。 Spectral JPEG XL 利用人类可见图像所使用的技术(一种称为离散余弦变换 (DCT) 的数学技巧)来缩小这些海量文件。它不是存储每个波长的精确光强度(这会创建巨大的文件),而是将这些信息转换为不同的形式。 […] 根据研究人员的说法,光谱图像的巨大文件大小已经成为行业采用光谱图像的真正障碍,而这些行业将受益于其准确性。较小的文件意味着更快的传输时间、降低的存储成本以及无需专门硬件即可以更交互的方式处理这些图像的能力。研究人员报告的结果似乎令人印象深刻 – 通过他们的技术,与标准 OpenEXR 无损压缩相比,光谱图像文件缩小了 10 到 60 倍,使它们的大小与常规高质量照片相当。它们还保留关键的 OpenEXR 功能,例如元数据和高动态范围支持。该报告指出,更广泛的采用“取决于处理 JPEG XL 编码和解码的软件工具的持续开发和完善”。一些科学应用程序也可能将 JPEG XL 的有损方法视为一个缺点。 Ars 报道说:“一些处理光谱数据的研究人员可能会很容易地接受为了更小文件和更快处理的实际好处而进行的权衡。” “其他处理特别敏感测量的人可能需要寻找替代的存储方法。”

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在 Slashdot 上阅读这个故事的更多内容。

原文: https://science.slashdot.org/story/25/03/28/232215/a-new-image-file-format-efficiently-stores-invisible-light-data?utm_source=rss1.0mainlinkanon&utm_medium=feed

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