| Starije izmjene na obje strane
Starija izmjena
Novija izmjena
|
Starija izmjena
|
racfor_wiki:datoteke_i_datotecni_sustavi:analiza_jpeg_xr_formata [2020/01/09 16:05]
rtusek [Nasljednici JPEG-a] |
racfor_wiki:datoteke_i_datotecni_sustavi:analiza_jpeg_xr_formata [2024/12/05 12:24] (trenutno)
|
| ===== Sažetak ===== | ===== Sažetak ===== |
| |
| The fact that we could even recover data from a formatted Hard Drive is kind of amazing. You choose (or not) to delete data, but it is still there, even if it is not that easy to read. | JPEG XR je standard razvijen od strane JPEG odbora 2009. godine. Razvijen je prvenstveno s ciljem da unaprijedi mogućnosti spremanja digitalnih fotografija. Postiže visoku kvalitetu slika uz razumnu vremensku i prostornu složenost što ga čini spojem najboljeg od JPEG i JPEG 2000 standarda. Uz mogućnost kompresije bez gubitka, širokim izborom modela boja, te potporom za HDR fotografiju, ima velik broj mogućih primjena. |
| |
| The purpose of this paper is to understand how data recovery works. To do so, we explain the steps and some technics. We will go through how a sinister leading to a try for data recovery can occur. Then, we will see a method that could have been used by computer forensics experts in order to find traces. To finish, we will mention methods to definitely erase data from Hard Drives to avoid leaving traces. | |
| |
| The reasons for those sinisters are numerous, but human mistakes are majorly involved. Peter Gutmann proposed through his papers an explanation of how this data could still be read on Hard Drives at that time, but also some advices to securely erase data. | Keywords: **JPEG XR**; **JPEG**; image formats; image compression; **TIFF** |
| | |
| This paper is some kind of a warning to all those selling Hard Drives //via //eBay that once contained personal data. | |
| | |
| Keywords: **recovery**; **data**; traces | |
| | |
| Uredi | |
| | |
| Uredi | |
| | |
| Uredi | |
| |
| ===== Uvod ===== | ===== Uvod ===== |
| Od 1997. do 2000. JPEG odbor je odgovorio na nove zahtjeve razvojem novog standarda nazvanog JPEG 2000. Taj je standard donio mnoge novine i funkcionalnosti, no zbog svojih visokih računalnih zahtjeva nikad nije imao većeg utjecaja u mobilnoj i fotografskoj industriji[2]. Brojni ozbiljni fotografi su stoga počeli koristiti „raw“ formate kako bi doskočili tehničkim ograničenjima postojećih JPEG formata. „Raw“ formati međutim imaju svoja ograničenja, kao što su veliki prostorni zahtjevi i slaba interoperabilnost. Zbog svega od navedenog, JPEG odbor je 2009. razvio novi sustav kodiranja slika pod nazivom „JPEG extended range“ (JPEG XR) koji služi za reprezentaciju slika „stalne boje“. To je vrsta slika kod kojih je svaki piksel prikazan točno jednom bojom, kao kod digitalnih fotografija. Slike dobivene rasterskim tehnikama stoga nije moguće prikazati ovim formatom. Dizajniran je kako bi se riješila ograničenja postojećih formata uz mogućnost prikaza slika visoke kvalitete, ali uz razumnu upotrebu računalnih i prostornih resursa. Sam naziv „prošireni raspon“ (extended range) govori o namjeri da format ima širi raspon primjena od originalnog JPEG formata. JPEG XR je kompresijski format baziran na Microsoftovoj „HD Photo“ tehnologiji koja je dizajnirana upravo kako bi zadovoljila rastuće zahtjeve digitalne fotografije. Također podržava fotografije HDR („High Dynamic Range“) formata koje su često korištene te sadrži brojne druge značajke kojima je cilj poboljšanje korisničkog iskustva. Širok raspon JPEG XR-a se konkretno odnosi i na broj bitova koji se koristi za prikaz boje koristeći RGB model. Kod JPEG-a fiksno koristi 8 ili 12 bitova za prikaz svake od boja, što često nije dovoljno da bi se zadovoljilo današnje potrebe. Isto tako, korisnici mogu imati vrlo ograničen prostor ili računalnu moć pa žele koristiti manje od 8 bitova za prikaz boja. Iz tog razloga, JPEG XR nema fiksno određen broj bitova te ga korisnik može prilagoditi svojim potrebama. Ovaj format također nudi i opciju prikaza brojem s pomičnom točkom ili pak korištenje RGBE formata u slučaju HDR fotografija. Na slici 1 se može vidjeti usporedba između slika spremljenih u različitim JPEG formatima u odnosu na originalnu („raw“ ) sliku. Vidi se da su JPEG 2000 i JPEG XR slične kvalitete, ali kvalitetniji od originalnog JPEG-a uz malo veće memorijsko zauzeće. U nastavku ovog rada detaljnije će biti pokriven JPEG XR format i njegove karakteristike. | Od 1997. do 2000. JPEG odbor je odgovorio na nove zahtjeve razvojem novog standarda nazvanog JPEG 2000. Taj je standard donio mnoge novine i funkcionalnosti, no zbog svojih visokih računalnih zahtjeva nikad nije imao većeg utjecaja u mobilnoj i fotografskoj industriji[2]. Brojni ozbiljni fotografi su stoga počeli koristiti „raw“ formate kako bi doskočili tehničkim ograničenjima postojećih JPEG formata. „Raw“ formati međutim imaju svoja ograničenja, kao što su veliki prostorni zahtjevi i slaba interoperabilnost. Zbog svega od navedenog, JPEG odbor je 2009. razvio novi sustav kodiranja slika pod nazivom „JPEG extended range“ (JPEG XR) koji služi za reprezentaciju slika „stalne boje“. To je vrsta slika kod kojih je svaki piksel prikazan točno jednom bojom, kao kod digitalnih fotografija. Slike dobivene rasterskim tehnikama stoga nije moguće prikazati ovim formatom. Dizajniran je kako bi se riješila ograničenja postojećih formata uz mogućnost prikaza slika visoke kvalitete, ali uz razumnu upotrebu računalnih i prostornih resursa. Sam naziv „prošireni raspon“ (extended range) govori o namjeri da format ima širi raspon primjena od originalnog JPEG formata. JPEG XR je kompresijski format baziran na Microsoftovoj „HD Photo“ tehnologiji koja je dizajnirana upravo kako bi zadovoljila rastuće zahtjeve digitalne fotografije. Također podržava fotografije HDR („High Dynamic Range“) formata koje su često korištene te sadrži brojne druge značajke kojima je cilj poboljšanje korisničkog iskustva. Širok raspon JPEG XR-a se konkretno odnosi i na broj bitova koji se koristi za prikaz boje koristeći RGB model. Kod JPEG-a fiksno koristi 8 ili 12 bitova za prikaz svake od boja, što često nije dovoljno da bi se zadovoljilo današnje potrebe. Isto tako, korisnici mogu imati vrlo ograničen prostor ili računalnu moć pa žele koristiti manje od 8 bitova za prikaz boja. Iz tog razloga, JPEG XR nema fiksno određen broj bitova te ga korisnik može prilagoditi svojim potrebama. Ovaj format također nudi i opciju prikaza brojem s pomičnom točkom ili pak korištenje RGBE formata u slučaju HDR fotografija. Na slici 1 se može vidjeti usporedba između slika spremljenih u različitim JPEG formatima u odnosu na originalnu („raw“ ) sliku. Vidi se da su JPEG 2000 i JPEG XR slične kvalitete, ali kvalitetniji od originalnog JPEG-a uz malo veće memorijsko zauzeće. U nastavku ovog rada detaljnije će biti pokriven JPEG XR format i njegove karakteristike. |
| |
| {{:racfor_wiki:alati:comparison_between_jpeg_jpeg_2000_and_jpeg_xr.png?610|}} | {{:racfor_wiki:alati:comparison_between_jpeg_jpeg_2000_and_jpeg_xr.png?610}} |
| |
| Slika 1: Razlike kod slike spremljene u različitim JPEG formatima | Slika 1: Razlike kod slike spremljene u različitim JPEG formatima [3] |
| |
| |
| {{:racfor_wiki:alati:gtiff02.png?600|}} | {{:racfor_wiki:alati:gtiff02.png?600|}} |
| |
| Slika 2: TIFF format datoteke | Slika 2: TIFF format datoteke [4] |
| |
| ===== Funkcionalnosti ===== | ===== Funkcionalnosti ===== |
| {{:racfor_wiki:alati:decoder.png?610|}} | {{:racfor_wiki:alati:decoder.png?610|}} |
| |
| Slika 3: Postupak dekodiranja slike | Slika 3: Postupak dekodiranja slike [2] |
| ===== Algoritam kompresije ===== | ===== Algoritam kompresije ===== |
| |
| Algoritam kompresije JPEG XR-a jest konceptualno vro sličan JPEG-u. Izvorna slika se obično pretvara u YUV (YCbCr) prostor, nakon čega se opcionalno mogu poduzorkovati ravnine. Nakon toga se ravnine dijele u već spomenute blokove fiksne veličine koji se zatim transformiraju u frekvencijski prostor, nakon čega se radi kvantizacija koeficijenata i entropijsko kodiranje spomenuto u prethodnom poglavlju. Neovisno o sličnosti s JPEG-ovim algoritmom, razlike ipak postoje i bit će detaljnije opisane u nastavku. Prva razlika je već spomenuta, a to je da JPEG XR podržava do 32 bita po komponenti uz mogućnost prikaza brojem s pomičnom točkom. JPEG podržava samo 8 ili 12 bita bez opcije prikaza broja s pomičnom točkom. JPEG interno koristi linearnu transformaciju iz RGB prostora u YCbCr koja ponekad ima gubitaka zbog zaokruživanja. JPEG XR koristi transformaciju bez gubitaka, koja je za RGB definirana s: | Algoritam kompresije JPEG XR-a jest konceptualno vro sličan JPEG-u. Izvorna slika se obično pretvara u YUV (YCbCr) prostor, nakon čega se opcionalno mogu poduzorkovati ravnine [5]. Nakon toga se ravnine dijele u već spomenute blokove fiksne veličine koji se zatim transformiraju u frekvencijski prostor, nakon čega se radi kvantizacija koeficijenata i entropijsko kodiranje spomenuto u prethodnom poglavlju. Neovisno o sličnosti s JPEG-ovim algoritmom, razlike ipak postoje i bit će detaljnije opisane u nastavku. Prva razlika je već spomenuta, a to je da JPEG XR podržava do 32 bita po komponenti uz mogućnost prikaza brojem s pomičnom točkom. JPEG podržava samo 8 ili 12 bita bez opcije prikaza broja s pomičnom točkom. JPEG interno koristi linearnu transformaciju iz RGB prostora u YCbCr koja ponekad ima gubitaka zbog zaokruživanja. JPEG XR koristi transformaciju bez gubitaka, koja je za RGB definirana s: |
| |
| <font 14px/inherit;;inherit;;inherit>V = B - R,\\ | <font 14px/inherit;;inherit;;inherit>V = B - R,\\ |
| ===== Zaključak ===== | ===== Zaključak ===== |
| |
| Uredi | Sve u svemu, JPEG XR standard ima brojne funkcionalne prednosti nad svojim prethodnicima. Ima bolji algoritam kompresije, više opcija po pitanju modela boja, mogućnost dekodiranja i prikaza samo dijelova slike, i to sve uz vremensku složenost usporedivu s originalnim JPEG formatom. Njegova arhitektura koja se sastoji od kodera i dekodera unosi neke inovacije poput PCT-a koje ne uzrokuju gubitak informacija. Stoga je JPEG XR specifičan i po tome što podržava kompresiju bez gubitka te u takvom načinu rada može smanjiti originalnu sliku do čak 2.5 puta. Neke od njegovih mana su povezane s formatom datoteke koja je bazirana na TIFF arhitekturi koja ima neka ograničenja. Međutim, JPEG XR zasigurno predstavlja bolju alternativu puno poznatijem prethodniku JPEG-u u slučaju da je korisniku potrebna veća kvaliteta u malom prostoru. |
| |
| Uredi | |
| |
| Uredi | |
| |
| ===== Literatura ===== | ===== Literatura ===== |
| |
| [1] https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG | [1] [[https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG|https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG]]\\ |
| | [2] [[https://ieeexplore.ieee.org/document/5230820|https://ieeexplore.ieee.org/document/5230820]]\\ |
| | [3] [[https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Comparison_between_JPEG,_JPEG_2000_and_JPEG_XR.png|https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Comparison_between_JPEG,_JPEG_2000_and_JPEG_XR.png]]\\ |
| | [4] [[https://www.fileformat.info/format/tiff/egff.htm|https://www.fileformat.info/format/tiff/egff.htm]]\\ |
| | [5] [[https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG_XR|https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG_XR]] |
| | |
