Jpegli - Googleが開発した新しいJPEGコーディングライブラリ

 (opensource.googleblog.com)
14 ポイント 投稿者 GN⁺ 2024-04-05 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • 高い互換性を維持しながら、強化された機能と高品質な圧縮設定において35%の圧縮率向上を提供する新しいJPEGコーディングライブラリ
  • 従来のJPEGよりも高速かつ効率的で、視覚的にもより満足度の高い画像を提供するよう設計されており、新しい技術を用いてこれらの目標を達成
  • 完全に相互運用可能なエンコーダーとデコーダーを提供し、元のJPEG標準と最も一般的な8ビット形式に準拠し、libjpeg-turboおよびMozJPEGとAPI/ABI互換性を持つ

Jpegliの動作原理

  • Jpegliは、JPEG XLリファレンス実装から取り入れた適応量子化ヒューリスティクス、改善された量子化行列の選択、精密な中間結果計算、より高度な色空間の利用可能性などの新技術を使用して、ノイズを減らし画像品質を向上させる
  • 適応量子化により、心理視覚モデリングに基づく量子化のデッドゾーンを空間的に変調し、画像品質を向上させると同時にファイルサイズを削減
  • JPEG XLのXYB色空間を使用することで、品質と密度をさらに向上できる

Jpegliのテスト

  • Jpegliの画質向上を定量化するため、Cloudinary Image Dataset '22において、Jpegli、libjpeg-turbo、MozJPEGの3つのコーデックでエンコードされた画像ペアを比較するクラウドソーシング評価者の協力を得た
  • この比較ではエンコードのみを比較し、デコードは常にlibjpeg-turboを使用して実施した。チェスのランキングに着想を得たELOスコアを用いることで、コーデックや設定間の結果を比較しやすくしている
  • より高いELOスコアは、評価者調査における総合性能の高さを示す。Jpegliは2.8 BPPで、libjpeg-turboの3.7 BPPより高いELO評価を得ており、これはJpegliのビットレートより32%高い
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結果

  • Jpegliは、既存のJPEGコーデックよりも高品質な画像を35%多く圧縮できることを示した
  • Jpegliは、インターネットをより高速で美しくできる有望な新技術である

GN⁺の見解

  • Jpegliは、Webページの読み込み速度を改善し、ユーザー体験を向上させられる革新的な技術に見える。画像圧縮はWebパフォーマンス最適化における重要な要素であるため、このライブラリはWeb開発者にとって大きな助けになるだろう。
  • この技術が実際に広く採用されるためには、既存のWebインフラとの互換性と統合が重要な課題になるだろう。特に、既存の画像処理システムとの互換性が重要な要素になるだろう。
  • Jpegliが提供する10+ビット/コンポーネントのエンコーディングは、画像の色のグラデーションでより細かなディテールを提供できる可能性があるが、これを支えるハードウェアとソフトウェアの普及が必要である。
  • 画像圧縮技術の進歩は、データ使用量と保存容量を節約するという面でも環境上の利点をもたらしうる。これは特に大容量画像が多く使われるサービスで顕著になるだろう。
  • 批判的な視点で見ると、Jpegliの成功は技術的優位性だけでなく、市場での採用や標準化の過程における競争にも左右される。すでに多くのJPEG圧縮ライブラリや標準が存在するため、Jpegliが市場で際立つには明確な利点を示す必要があるだろう。

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1件のコメント

 
GN⁺ 2024-04-05
Hacker News の意見

  • JPEGLIプロジェクト

    • JPEGLI はスイスドイツ語の方言で使われる「-li」という接尾辞を用いており、小さなJPEG画像を意味する。これは単語に「-li」を付けることで、物の小ささや親しみやすさを表す。
    • Google Zurichで始まったものと思われる。
    • スイスドイツ語を使った他の注目すべきGoogleプロジェクト:
      • Gipfeli: 高速圧縮のためのプロジェクトで、クロワッサンを意味する。
      • Guetzli: 知覚的JPEGエンコーダで、クッキーを意味する。
      • Weggli: 意味検索ツールで、パンの塊を意味する。
      • Brotli: 可逆圧縮のためのプロジェクトで、小さなパンを意味する。

  • JPEGLIの潜在的影響

    • JPEGLIの主張を見ると、WebPの非可逆圧縮はもはや不要になるようにも思える。
    • JPEGと比べて、WebPに近い圧縮率の見積もりが示されている。
    • AVIFの価値についても疑問が呈されている。AVIFはより高い圧縮率を持つものの、基本的な用途にしか向かない制約の多い画像フォーマットであり、エンコードとデコードが非常に遅く、ストリーミングデコーダもないため、デコードを始めるにはAVIF全体をダウンロードする必要がある。
    • JPEG XLは、インターネット利用に適したストリーミングデコーダや、モバイルネットワーク向けのプログレッシブデコード対応など、JPEG/JPEGLIよりはるかに広い範囲をカバーしているため、依然として価値がある。

  • JPEGLIの画質評価方法

    • JPEGLIの画質向上を定量化するため、Cloudinary Image Dataset '22を用い、JPEGLI、libjpeg-turbo、MozJPEGの3つのコーデックで複数のビットレートにエンコードした画像ペアを、クラウドソーシングの評価者に比較してもらった。
    • 画像品質の評価方法には批判もある。人間は元画像からの歪みである、より高彩度な色を好む傾向があるかもしれない。
    • より公平な評価のためには、元画像を基準にしてどの画像がよりよく表現しているかを選ばせるべきであり、回答として「A」「B」「わからない」を認めるべきだという意見がある。
    • Eloランキングシステムは適切でない可能性があり、どの画像がどのアプローチの優劣判断に最も影響したのか、またその理由についての分析が必要だとされる。

  • JPEGLIの性能

    • 低ビットレートでは競争力が低いように見える。
    • MozJPEG品質60で画像をエンコードしているプロジェクトでJPEGLIへの切り替えを試みたところ、同程度のファイルサイズになるよう調整しても、JPEGLIの画像は一貫してより悪い結果になったという。

  • Elo評価システムの使用

    • 画像品質の評価にElo評価システムをどう使ったのか、著者が説明してくれると助かるという声がある。
    • ある画像が別の画像より良いと評価された場合、それが「勝利」として扱われるのではないかと推測されている。
    • 「ELO」ではなく「Elo」と書くのが正しく、これは略語ではなく人名である。

  • JPEGLIの技術的詳細

    • JPEGLIは10ビット以上のコンポーネントでエンコードできる。
    • 追加ビットがどのようにエンコードされるのか、これがJPEG_R/"Ultra HDR"フォーマットなのか、それともGoogleが新しいメタデータソリューションを開発したのかという疑問がある。

  • JPEGLIの結果品質

    • JPEGLIで圧縮または伸張する際には、より高精度で視覚心理学的に効果的な計算が行われ、画像がよりシャープになり、目に見えるアーティファクトが少なくなる。
    • この改善を示すサンプル画像へのリンクがあるのかという質問がある。

  • JPEGLIの実用性

    • libjpeg-turboの代わりにJPEGLIを使うと、同じ入力ビットマップと品質設定で、JPEGLIが生成する出力はより小さくなるのか、より美しくなるのか、あるいはその両方なのかという疑問がある。
    • 容量削減が、JPEGLIエンコーダがより低い品質設定で同等またはそれ以上の画像を生成できるためなのかを理解したいという声がある。

  • JPEGLIの今後の適用

    • ImageOptimでも近いうちにJPEGLIが使えるようになることを期待している。

  • Googleの戦略に関する意見

    • GoogleはJPEG XLの代わりにAVIFをChromeで実装しないためなら何でもやりそうだ、という見方がある。
    • JPEGしか消費しないユーザーは今後何十年も存在するため依然として価値があると認識しつつも、大企業であるGoogleのこうした戦略に対する見方が示されている.