20多年的JPG圖片將退休,接替者你可能已用了幾年

[PConline雜談]關於手機拍照，最近有一項黑科技，號稱能保持照片畫質的同時，還能直接降低50%的體積。

但最近某手機廠商就放話說放心購買128GB！因為他們就是用了這項「黑科技」，可以在保持畫質不變的情況下，縮小所拍攝的照片50%的體積，而這種技術就是「HEIF」圖像格式，它可能會在未來統治我們的設備。

HEIF是什麼？

作為一名「小法師」，我們日常拍攝的圖像文件都是.jpg、.jpeg的文件後綴，jpg文件格式誕生於1992年，HEIF格式既然要代替這個用了接近30年的技術，那麼HEIF到底是什麼？

可以明確的是，HEIF不是最新技術，也不是小米首創。HEIF的全名為High Efficiency Image File Format，即高效率圖像文件格式，是由知名影像機構MPEG（動態圖像專家組）在2013年研發的開放圖像文件格式。

關於這個MPEG組織，它還是目前視頻領域推薦的H.265視頻壓縮編碼規則制定者，H.265視頻編碼其實是HEVC編碼，H.265視頻編碼能夠在超高壓縮比下依然能保證良好的畫質，同樣視頻如果選擇H.265編碼渲染出來的話，體積要比H.264要少上一半以上。

而HEIF格式可以簡單理解為HEVC的靜態圖像容器，因為他們是採用同樣的技術，HEIF與JPEG的唯一區別，即傳統的JPEG圖片是包含了壓縮編碼和容器在一起的，比如上面的箱子就是壓縮編碼，而箱子裡面裝的東西就是就是容器，JPEG格式記錄東西時會將這兩者一起打包，所以它佔用的儲存空間大啊。

HEIF格式則是盒子和編碼方式分開，也就是說我們現在只儲存箱子裡面的裝的東西，外面的盒子則全部交由硬體去硬解，那麼它的佔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，此外使用HEVC編碼的視頻文件根據最後輸出的不同的文件，其後綴也不盡相同，用HEVC進行編碼的HEIF圖片就是後綴為 .heic 。

HEIF（左1.9MB）、JPG（右3.01MB）

HEIF雖然比起JPEG、PNG等傳統圖片格式來說，算是相當年輕了，但是HEIF格式相比JPEG等傳統格式還是有很多優點，比如可以存儲靜態圖像、EXIF、深度信息、透明通道等，還可以存儲動畫甚至視頻、音頻等等，所以HEIF格式可能將gif格式也一同幹掉。另外，JPEG記錄的色深只有8bit，而HEIF可以記錄10bit色深，蘋果正是通過這個來後期實現動態的調整圖片的景深。同時HEIF壓縮比高，在相同的圖片質量情況下，壓縮比要高JPEG接近兩倍。

為什麼現在才推廣？

既然HEIF有這麼多優點，為什麼我們現在才進行推廣呢？too young too simple！其實HEIF的技術早在2015年就基本定型，而蘋果是最早吃螃蟹的人，蘋果在2016年發布的iPhone 7上就將iPhone拍照的默認格式默認為HEIF格式了，文件後綴為.heic，但是在2016年這就很難受了，因為蘋果邁的步伐「太大」了，沒有其他廠商跟上，當時許多軟體都不支持這HEIF格式，無論你是用Photoshop還是lightroom都不能對你iPhone拍攝的圖片修圖。

但是。。。2018年Adobe也上了賊船，他們開始支持HEIF文件導入，所以大家現在都能用修圖軟體修HEIF格式的圖片了，而相機廠商佳能也放話佳能1D X Mark III將會是首臺支持HEIF直出格式的單眼相機，那麼其他手機廠商呢？

看到這麼多人叛變JPEG格式陣型，見勢不妙的谷歌終於在2018年8月在Android 9系統中也加入了對HEIF格式的支持，雖然比蘋果慢了兩年，但是安卓陣營總算跟了上來，同年發布的三星S9也悄咪咪的添加了HEIF格式，為什麼說是悄咪咪？因為需要在設置中選擇照片存儲為HEIF格式。

除了軟體系統外，HEIF一直無法被廣泛推廣的主要原因還有硬體支持，上面我們也說了HEIF是解碼器與容器分離的，如果要查看HEIF格式內容還需要處理器的硬解支持，而高通在發布驍龍855時也特別標註支持硬解HEIF。而蘋果則至少要A10處理器，這也是為什麼那些iPhone 6s釘子戶即使升級到最新iOS12，也用不了HEIF格式的原因。

雖然2016年蘋果剛開始引入HEIF格式時，只有Mac電腦的macOS High Sierra系統才支持，不過蘋果憑藉自己的影響力以及不斷的推廣，這種問題正在得到解決。根據2018年華為終端開放實驗室公布的HEIF圖片兼容性適配狀態摸底測試，國內主流應用兼容率為61%，海外主流應用兼容率為53%，而且根據數據來說，未來一兩年適配兼容率還將進一步提升。而主流的Photoshop、Lightroom早在2018版本就已經支持HEIF格式，最新的Windows 10系統也可以通過安裝擴展插件來正常使用HEIF格式。

所以現在你不能再說HEIF格式兼容性不好，只是你的設備太舊了。

普及的最大障礙

其實HEIF格式為什麼一直沒人用，還有一個更大的阻礙是專利問題，2015年專利池組織HEVC Advance聲稱自己擁有500多項H.265技術專利，數碼製造商如果想使用這些專利則需要支付用該產品毛收入的0.5％作為專利費，而且不管內容用於何處都要照此付費。更惡劣的是，此前產生的H.265內容也要從開始銷售的第一天重新算起，把欠下的專利費統統補上。這對蘋果、三星等大公司來說問題不大，因為他們本來就屬於在HEIF專利池組織裡面，但是這可苦了下圖左下角還沒加入的其他廠商。

目前HEV 的專利在43家公司手中，主要分成了三個專利陣營：MPEG-LA（H.264 的授權方、藍圈）、HEVC Adanvce（紅圈）和Velos Media（黃圈）。另外想要使用完整的HEVC編碼，需要繳納每年最高6500萬美元的專利授權費，還按照地區收費，發達國家的收費更高，所以不是手機廠商不想用HEIF格式，而是這項技術需要上繳過多的利潤，這極大地打擊了設備製造商使用熱情，也阻礙了 H.265 的推廣。

圖片來源：LiveVideoStack

小米為什麼是第一個支持HEIF的國內廠商，我們翻閱很多新聞，最終發現是小米在2017年與諾基亞籤署的協議：

今天下午，小米與諾基亞聯合披露合作消息：其中主要內容在於「一份多年有效的專利許可協議」，其中提到了「交叉授權」以及小米收購部分諾基亞專利資產。

瘦死駱駝比馬大，雖然現在諾基亞在智慧型手機市場上已經是other，但是作為老牌廠商還是手持著許多HEIF專利的技術儲備，而小米也乘上這個春風，用上了HEIF格式了，這對於日顯存儲空間緊張的安卓手機來說，不失為一件好事，也給國內的手機廠商開了一個好頭。

另外還有一個好消息是，美通社報導今年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。至於高通陣型，從最新旗艦驍龍865、855、845，以及810、820、835等均支持HEVC技術硬解。另外聯發科的主打高端的Helio X系列處理器也是支持HEVC硬解的。

全面普及還需時間

同樣是在2018年華為HEIF圖片兼容性適配狀態摸底測試數據中，目前已經有越來越多的APP支持HEIF格式，但是也有很多人反映Android系統的微信、微博在調用HEIF圖片時存在方向亂轉的問題（其實win7也是如此），即便是用戶量如此大的APP同樣存在問題，那麼其他第三方應用還能好到哪裡？另外，我們手上的小米10 Pro只有在2700萬像素輸出時，照片存儲的格式才是HEIF格式，而選擇1億像素拍攝的照片還是JPEG格式，希望小米趕緊修復，不然一億像素的圖片很快就會將手機撐滿。

即便是財大氣粗的蘋果，為了照顧那些無法使用HEVC編碼的用戶以及應對在錄製或者解碼時會有性能衰減，增加了可以設置「自動轉換」功能，選擇「自動」的話，在傳輸到PC端時會自動轉換成兼容性更好的Jpe 或 H.26 視頻，可能很多人用了這麼多年iPhone，但是卻對它用HEIF圖形格式一無所知（只有同時選擇了「高效」和「保留原片」這兩個選項，才會導致舊設備出現不兼容並無法查看的情況）。

我們也拿最新的Galaxy S20 Ultra進行過查看，發現如果你在相機裡面選擇「HEIF原片」，那麼在分享出去的時候會將HEIF圖片自動轉為jpg的功能，這個功能雖然不會被我們感知，但是對於其他還在使用老設備的人來說是非常友好了，希望其他廠商趕緊跟進、借鑑。相信未來我們再也不用為了安裝APP、騰出手機空間去刪除照片以及微信緩存。

總結

1992年誕生的JPEG已經服役了接近30年了，或許將伴隨著5G時代的到來而退休。相信隨著5G時代的高速推進，HEIF會被廣泛應用，真正取代JPEG以及GIF。同時隨著這幾年大家設備的升級，相信HEIF的兼容性問題將不再是其推廣的障礙，我們再也不用為了存照片買更大存儲空間的手機，一切將未來可期。