Jpegli - ไลบรารีเข้ารหัส JPEG ใหม่ที่สร้างโดย Google

 (opensource.googleblog.com)
14 คะแนน โดย GN⁺ 2024-04-05 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • เป็นไลบรารีเข้ารหัส JPEG ใหม่ที่ยังคงความเข้ากันได้ในระดับสูง พร้อมมอบฟีเจอร์ที่ดีขึ้นและอัตราการบีบอัดที่ดีขึ้น 35% ในการตั้งค่าการบีบอัดคุณภาพสูง
  • ออกแบบมาให้เร็วและมีประสิทธิภาพกว่า JPEG แบบเดิม พร้อมมอบภาพที่น่าพึงพอใจทางสายตามากกว่า โดยบรรลุเป้าหมายเหล่านี้ด้วยเทคนิคใหม่
  • มีทั้งตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสที่ทำงานร่วมกันได้อย่างสมบูรณ์ เป็นไปตามมาตรฐาน JPEG ดั้งเดิมและรูปแบบ 8 บิตที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด และเข้ากันได้กับ API/ABI ของ libjpeg-turbo และ MozJPEG

หลักการทำงานของ Jpegli

  • Jpegli ใช้เทคนิคใหม่ เช่น adaptive quantization heuristics ที่นำมาจาก reference implementation ของ JPEG XL, การเลือก quantization matrix ที่ปรับปรุงแล้ว, การคำนวณผลลัพธ์ระหว่างทางอย่างแม่นยำ และความสามารถในการใช้ color space ที่ล้ำหน้ากว่า เพื่อช่วยลด noise และปรับปรุงคุณภาพของภาพ
  • ด้วย adaptive quantization จะมีการปรับ dead zone ของการ quantization ในเชิงพื้นที่ตาม psychovisual modeling เพื่อยกระดับคุณภาพของภาพและลดขนาดไฟล์
  • สามารถใช้ color space แบบ XYB ของ JPEG XL เพื่อยกระดับคุณภาพและความหนาแน่นได้มากขึ้น

การทดสอบ Jpegli

  • เพื่อวัดการปรับปรุงคุณภาพภาพของ Jpegli ในเชิงปริมาณ ได้อาศัยผู้ประเมินแบบ crowdsourcing ให้ช่วยเปรียบเทียบคู่ภาพที่เข้ารหัสด้วยโคเด็ก 3 แบบ ได้แก่ Jpegli, libjpeg-turbo และ MozJPEG โดยใช้ Cloudinary Image Dataset '22
  • ในการเปรียบเทียบนี้พิจารณาเฉพาะการเข้ารหัส ส่วนการถอดรหัสใช้ libjpeg-turbo เสมอ และใช้คะแนน ELO ที่ได้แรงบันดาลใจจากการจัดอันดับหมากรุกเพื่อให้เปรียบเทียบผลลัพธ์ระหว่างโคเด็กและการตั้งค่าได้ง่ายขึ้น
  • คะแนน ELO ที่สูงกว่าหมายถึงประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีกว่าในการศึกษาจากผู้ประเมิน Jpegli ได้คะแนน ELO สูงกว่า libjpeg-turbo ที่ 3.7 BPP ทั้งที่ใช้เพียง 2.8 BPP ซึ่งต่ำกว่าถึง 32%
โฆษณา

ผลลัพธ์

  • Jpegli แสดงให้เห็นว่าสามารถบีบอัดภาพคุณภาพสูงได้ดีกว่าโคเด็ก JPEG เดิมถึง 35%
  • Jpegli เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่มีแนวโน้มจะช่วยให้อินเทอร์เน็ตเร็วขึ้นและสวยงามยิ่งขึ้น

ความเห็นของ GN⁺

  • Jpegli ดูเป็นเทคโนโลยีนวัตกรรมที่สามารถปรับปรุงความเร็วในการโหลดหน้าเว็บและยกระดับประสบการณ์ผู้ใช้ได้ เนื่องจากการบีบอัดภาพเป็นองค์ประกอบสำคัญของการเพิ่มประสิทธิภาพเว็บ ไลบรารีนี้จึงน่าจะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อเว็บดีเวลลอปเปอร์
  • หากเทคโนโลยีนี้จะถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายจริง ความเข้ากันได้และการผสานรวมกับโครงสร้างพื้นฐานเว็บเดิมจะเป็นโจทย์สำคัญ โดยเฉพาะความเข้ากันได้กับระบบประมวลผลภาพที่มีอยู่เดิม
  • การเข้ารหัสแบบมากกว่า 10 บิตต่อคอมโพเนนต์ที่ Jpegli รองรับ อาจให้รายละเอียดที่ละเอียดขึ้นในไล่ระดับสีของภาพ แต่ยังต้องอาศัยการแพร่หลายของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่รองรับ
  • ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการบีบอัดภาพยังอาจให้ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมในแง่ของการประหยัดการใช้ข้อมูลและพื้นที่จัดเก็บ โดยจะเห็นผลชัดเจนเป็นพิเศษในบริการที่ใช้ภาพขนาดใหญ่จำนวนมาก
  • ในมุมมองเชิงวิพากษ์ ความสำเร็จของ Jpegli ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเหนือชั้นทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับการแข่งขันด้านการยอมรับของตลาดและกระบวนการทำให้เป็นมาตรฐานด้วย เนื่องจากมีไลบรารีและมาตรฐานการบีบอัด JPEG อยู่มากแล้ว Jpegli จำเป็นต้องแสดงข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเพื่อให้โดดเด่นในตลาด

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-04-05
ความคิดเห็นจาก Hacker News

  • โปรเจกต์ JPEGLI

    • JPEGLI ใช้ปัจจัยต่อท้าย '-li' ที่ใช้ในภาษาถิ่นสวิสเยอรมัน เพื่อสื่อถึงภาพ JPEG ขนาดเล็ก ปัจจัยต่อท้ายนี้เมื่อนำไปเติมท้ายคำจะให้ความหมายถึงความเล็กและความคุ้นเคยเป็นกันเองของสิ่งนั้น
    • ดูเหมือนว่าจะเริ่มต้นมาจาก Google Zurich
    • โปรเจกต์อื่นของ Google ที่น่าสนใจซึ่งใช้ภาษาเยอรมันแบบสวิส:
      • Gipfeli: โปรเจกต์สำหรับการบีบอัดความเร็วสูง หมายถึงครัวซองต์
      • Guetzli: ตัวเข้ารหัส JPEG เชิงการรับรู้ หมายถึงคุกกี้
      • Weggli: เครื่องมือค้นหาเชิงความหมาย หมายถึงขนมปังก้อน
      • Brotli: โปรเจกต์สำหรับการบีบอัดแบบไม่สูญเสียข้อมูล หมายถึงขนมปังก้อนเล็ก

  • ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นของ JPEGLI

    • คำกล่าวอ้างของ JPEGLI ดูเหมือนจะทำให้การบีบอัดแบบสูญเสียข้อมูลของ WebP อาจไม่จำเป็นอีกต่อไป
    • มีการนำเสนอค่าประมาณการบีบอัดที่ใกล้เคียงกับ WebP เมื่อเทียบกับ JPEG
    • ยังตั้งคำถามถึงคุณค่าของ AVIF ด้วย โดยแม้ AVIF จะมีอัตราการบีบอัดสูงกว่า แต่เป็นฟอร์แมตภาพที่มีข้อจำกัดและเหมาะกับการใช้งานพื้นฐานเท่านั้น อีกทั้งการเข้ารหัสและถอดรหัสก็ช้ามาก และไม่มีตัวถอดรหัสแบบสตรีมมิง จึงต้องดาวน์โหลดไฟล์ AVIF ทั้งหมดก่อนจึงจะเริ่มถอดรหัสได้
    • JPEG XL ยังมีคุณค่าอยู่ เพราะครอบคลุมขอบเขตที่กว้างกว่า JPEG/JPEGLI มาก รวมถึงมีตัวถอดรหัสแบบสตรีมมิงที่เหมาะกับการใช้งานบนอินเทอร์เน็ต และรองรับการถอดรหัสแบบค่อยเป็นค่อยไปสำหรับเครือข่ายมือถือ

  • วิธีประเมินคุณภาพภาพของ JPEGLI

    • เพื่อวัดผลการปรับปรุงคุณภาพภาพของ JPEGLI มีการอาศัยผู้ประเมินแบบ crowdsourcing เปรียบเทียบคู่ภาพที่เข้ารหัสด้วยโคเดกสามตัวคือ JPEGLI, libjpeg-turbo และ MozJPEG ที่บิตเรตหลายระดับ โดยใช้ Cloudinary Image Dataset '22
    • มีคำวิจารณ์เกี่ยวกับวิธีประเมินคุณภาพภาพ โดยมนุษย์อาจมีแนวโน้มชอบสีที่อิ่มตัวสูงกว่า ซึ่งเป็นความเพี้ยนจากภาพต้นฉบับ
    • เพื่อความยุติธรรมมากขึ้น ควรให้เลือกว่าภาพใดแสดงภาพต้นฉบับได้ดีกว่า โดยอิงจากภาพต้นฉบับ และอนุญาตคำตอบเป็น 'A', 'B', 'ไม่แน่ใจ'
    • ระบบจัดอันดับ Elo อาจไม่เหมาะสม และควรมีการวิเคราะห์ว่าภาพแบบใดมีอิทธิพลต่อการตัดสินว่าแนวทางใดดีกว่ามากที่สุด และเพราะเหตุใด

  • ประสิทธิภาพของ JPEGLI

    • ดูเหมือนว่าจะไม่ค่อยแข่งขันได้ที่บิตเรตต่ำ
    • ในโปรเจกต์ที่เข้ารหัสภาพด้วย MozJPEG quality 60 เมื่อพยายามเปลี่ยนมาใช้ JPEGLI พบว่าภาพจาก JPEGLI ออกมาแย่กว่าอย่างสม่ำเสมอ แม้จะปรับให้ได้ขนาดไฟล์ใกล้เคียงกันแล้วก็ตาม

  • การใช้ระบบประเมิน Elo

    • หากผู้เขียนอธิบายว่าพวกเขาใช้ระบบประเมิน Elo เพื่อประเมินคุณภาพภาพอย่างไร ก็น่าจะเป็นประโยชน์
    • มีการคาดเดาว่า หากภาพหนึ่งถูกประเมินว่าดีกว่าอีกภาพหนึ่ง ก็จะนับเป็น "ชัยชนะ"
    • การเขียนว่า 'Elo' แทน 'ELO' จึงจะถูกต้อง เพราะนี่ไม่ใช่ตัวย่อ แต่เป็นชื่อบุคคล

  • รายละเอียดทางเทคนิคของ JPEGLI

    • JPEGLI สามารถเข้ารหัสด้วยคอมโพเนนต์ที่มีความลึกมากกว่า 10 บิตได้
    • มีคำถามว่าบิตเพิ่มเติมเหล่านั้นถูกเข้ารหัสอย่างไร และนี่คือฟอร์แมต JPEG_R/"Ultra HDR" หรือว่า Google ได้พัฒนาโซลูชันเมทาดาทาแบบใหม่ขึ้นมา

  • คุณภาพผลลัพธ์ของ JPEGLI

    • เมื่อบีบอัดหรือคลายการบีบอัดด้วย JPEGLI จะมีการคำนวณที่แม่นยำกว่าและมีประสิทธิภาพเชิงจิตการมองเห็นมากกว่า ทำให้ภาพคมชัดขึ้นและมีอาร์ติแฟกต์ที่สังเกตเห็นได้น้อยลง
    • มีคำถามว่ามีลิงก์ไปยังภาพตัวอย่างที่แสดงการปรับปรุงนี้หรือไม่

  • การใช้งานจริงของ JPEGLI

    • มีคำถามว่าเมื่อใช้ JPEGLI แทน libjpeg-turbo ด้วยอินพุตบิตแมปและการตั้งค่าคุณภาพเดียวกัน ผลลัพธ์ที่ JPEGLI สร้างจะมีขนาดเล็กลง หรือสวยกว่า หรือทั้งสองอย่าง
    • อยากเข้าใจว่าการประหยัดพื้นที่เกิดจากตัวเข้ารหัส JPEGLI สามารถสร้างภาพที่ใกล้เคียงหรือดีกว่าได้ที่การตั้งค่าคุณภาพต่ำกว่าใช่หรือไม่

  • การนำ JPEGLI ไปใช้ในอนาคต

    • คาดหวังว่าในไม่ช้า ImageOptim จะสามารถใช้ JPEGLI ได้

  • ความเห็นต่อกลยุทธ์ของ Google

    • รู้สึกว่า Google ดูเหมือนจะทำทุกวิถีทางเพื่อไม่ให้ Chrome รองรับ AVIF แทนที่จะเป็น JPEG XL
    • แม้จะตระหนักว่ามันยังมีคุณค่าเพราะจะยังมีผู้ใช้ที่รองรับเพียง JPEG ไปอีกหลายทศวรรษ แต่ก็ยังมีมุมมองต่อกลยุทธ์นี้ว่า แม้ Google จะเป็นบริษัทขนาดใหญ่ก็ตาม