基本介紹
- 中文名：高效率圖像檔案格式
- 外文名：High Efficiency Image File Format
- 領域：光學，圖像
格式簡介,歷史,用例,特性,語法和結構,相關標準,
格式簡介
高效率圖像檔案格式（英語：High Efficiency Image File Format, HEIF；也稱高效圖像檔案格式）是一個用於單張圖像或圖像序列的檔案格式。它由運動圖像專家組（MPEG）開發，並在MPEG-HPart 12（ISO/IEC 23008-12）中定義。
HEIF檔案與ISO基本媒體檔案格式（ISOBMFF，ISO/IEC 14496-12）兼容，並且還可以包括其他媒體流，例如定時的文本和音頻。
歷史
HEIF的要求和主要用途於2013年定義。該規範的技術開發用時約一年半，並於2015年夏季完成。
用例
HEIF支持的用法包括：
- 存儲單個或多個圖像及其縮略圖
- 存儲連拍照片
- 支持同時捕獲視頻和靜止圖像，即將靜止圖像和定時圖像序列存儲在同一檔案中
- 高效地表示動畫和動態靜圖
- 存儲焦點堆疊和曝光堆疊到同一個容器檔案
- 存儲從其他圖像檔案派生的圖像，無論是以非破壞性圖像編輯操作為目的派生的圖像，還是作為預先計算派生的圖像
- 支持存儲其他媒體，例如音頻和定時的文本，將定時的圖像序列存儲在同一個容器檔案中，並且同步播放。
由於HEVC支持各種色度格式和樣品保真度至無損編碼，該格式可以滿足當今消費類設備所有的圖像存儲需求，從典型的8點陣圖像到高端、專業設備所要求的高保真度和動態範圍的16點陣圖像。HEIF促進的一些使用場景如下：
數位相機和智慧型手機
為了節約存儲空間，HEIF封裝的HEVC編碼的圖像可以用於壓縮全解析度圖像，同時保留一個較低解析度的JPEG副本（例如4K解析度或更低）用於螢幕顯示。
數位相機和智慧型手機可以使用HEIF來實現單檔案存儲連拍、焦點堆疊或曝光堆疊的照片。與此類似，拍攝的視頻與靜態圖像也可以存儲在同一個HEIF檔案中。HEIF還可以將任何圖像集合存儲在單個檔案中，從而可以輕鬆分享。
網頁和接入網際網路的圖像應用程式
HTML5.2的圖片元素提供了為同一圖像指示多個替代方案的能力，網頁瀏覽器可以選擇最適合其目的的一份。網頁和連線的應用程式使用HEIF的一個動機是減少網頁和圖像內容的下載時間。
圖像編輯
改變方向和裁剪是HEIF的基本功能，並且不需要重新編碼圖像。此外，HEIF引入了非破壞編輯操作的框架，具體可由外部規範指定。圖像編輯應用程式可以使用此功能將編輯指令與原始圖像保存在同一檔案中。
特性
在ISOBMFF中，連續或定時的媒體/元數據流形成一個軌道（track），而靜態媒體或元數據作為項目（items）存儲。也是因此，HEIF具有如下基本設計：
- 靜態圖像作為項存儲。所有圖像項都獨立編碼，解碼不依賴其他項。一個檔案中可以包含任意數量的圖像項。
- 圖像序列存儲為軌道。可以將圖像序列軌道指定為以定時或非定時的方式顯示，例如作為畫廊或圖片專輯。在圖像之間存在編碼上的依賴關係時，使用圖像軌跡軌道而非圖像項。
- 一個檔案可以包含圖像項、圖像序列軌道以及其他媒體。例如，可以創建HEIF檔案，其中包括匹配HEIF的圖像項目或圖像序列軌道，以及匹配ISOBMFF的任何派生格式的音頻或定時文本軌道。
根據上述設計原則，HEIF檔案可以存儲下列數據類型：
- 圖像項（Image Items）：存儲單個圖像、圖像屬性或縮略圖。
- 圖像派生（Image Derivations）:派生圖像是在運行時基於旋轉、格線和疊加等描述生成的。這些圖像取決於存儲在HEIF檔案中的其他圖像。派生圖像的存儲空間很小。
- 圖像序列（Image Sequences）：存儲多個時間相關或時間預測的圖像（如突髮式照片拍攝或電影圖形動畫）其屬性和縮略圖。 可以使用不同的預測選項來利用圖像之間的時間和空間相似性。 因此，即使將數十張圖像存儲在同一個HEIF檔案中，檔案大小也可以大幅降低。
- 輔助圖像項（Auxiliary Image Items）:存儲補充另一圖像項目的圖像數據。 一個alpha平面或深度圖是這種圖像的例子。 這些數據並非如此顯示，而是以各種形式用於補充另一圖像項目。
語法和結構
HEIF匹配ISO基本媒體檔案格式（ISO/IEC 14496-12）。圖像項存儲在根級元框中，圖像序列存儲為視頻媒體軌。
一個檔案可以包含圖像項目、圖像序列軌道以及其他媒體。創建匹配HEIF規範的檔案時可以包含圖像項、圖像序列軌道，以及任何匹配ISOBMFF的派生格式的音頻和定時的文本軌。
匹配ISOBMFF的檔案由稱為框（box）的數據結構序列組成，每個數據結構都包含一個四字元代碼（4CC）指示框的類型、框的大小（以位元組為單位）和框的有效載荷。框可以嵌套，即框中可以包含其他框。 ISOBMFF和HEIF對框的順序和層次結構有進行約束。
相關標準
- HEVC（H.265）
- ISO基本媒體檔案格式
