JPEG XL: 始まりと現在の状況

 (cloudinary.com)
1 ポイント 投稿者 GN⁺ 2023-07-22 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • JPEG XLは、Google PIKとCloudinary FUIFを組み合わせて2018年に開発が始まった次世代画像圧縮フォーマットで、2020年にビットストリームが完全に固定され、標準化作業が完了した
  • Chromeが2022年に削除を決定する前までは、Firefox・Chromeなど主要ブラウザが実験的サポートを追加し、順調に普及していた流れがあった
  • Safari 17とiOS・macOSなど、Appleの全製品群がJPEG XLをサポートすると発表したことで、エコシステム拡大のモメンタムが再び大きくなった
  • Cloudinaryは、CID22データセットとSSIMULACRA 2ベースの実験を通じて、JPEG XL、AVIF、WebP、mozjpegなどを比較し、高画質・高圧縮・速度の観点から違いを分析した
  • JPEG XLは、AVIFより5〜10%の追加圧縮効果を提供し、速度面でも妥当な水準を維持しており、現時点で平均的に最も優れたコーデックという評価が示されている

JPEG XLの始まり

  • JPEG委員会が次世代画像圧縮標準の公募を実施し、7件の提案が提出され、Google PIKとCloudinary FUIFの技術を組み合わせてJPEG XLの設計が始まった
    • 2つのフォーマットの長所を合わせ、既存のJPEGより高画質・高効率の圧縮を実現する新しいコーデック構造が作られた
  • 2020年末にビットストリームが固定され、2022年3月にISO標準（ISO/IEC 18181）として正式承認された
  • 2021年にはChromeとFirefoxがフラグベースの実験的サポートを追加し、順調に進んでいるように見えた
  • 2022年のHalloweenごろ、Chromeがサポート削除を突然発表し、論争が発生した
    • Cloudinary側は、Chromeのテスト方式における複数の方法論上の問題点を指摘したが、反映されなかった
  • ブラウザ以外の環境では、Serif Affinity、Adobe Camera Raw、GIMP、Kritaなど、制作ツールを中心にJPEG XLの採用が増え続けた

AppleのWWDC発表

  • WWDC23で、Safari 17の新機能一覧にJPEG XLが正式に含まれた
    • iOS、iPadOS、macOS、watchOS、visionOSなど、Appleエコシステム全体でJXLサポートが追加された
  • JPEG XL開発者たちでさえ、Safariが最初の正式対応ブラウザになるとは予想していなかった状況であり、この発表によってエコシステムのモメンタムが強化された

画像コーデック比較実験（CID22）

  • Cloudinaryは、大規模な**CID22画像データセット（人が品質を直接評価した主観的データ）**を構築した
    • 主観評価が最も正確な基準だが、大規模実験は難しいため、これをもとにSSIMULACRA 2.1のような指標を検証し、拡張実験に活用した
  • 画像圧縮では、圧縮率・視覚的品質・エンコード速度のバランスが重要である
    • 同一品質条件で、JPEG XL、AVIF、WebP、mozjpegをSSIMULACRA 2基準で比較した
  • 主な結果
    • WebP: 低品質領域ではJPEG比で25〜35%削減できるが、高品質領域ではyuv420制限のため効果が小さくなる
    • mozjpegに対するWebPの追加効果は3〜5%程度にすぎない
    • AVIF: WebPより10〜15%追加で削減可能で、yuv444にも対応するため、高品質領域でも高い削減率を維持する
      • ただし、エンコード速度が非常に遅い（標準設定ベースで一桁倍遅い）
    • JPEG XL: AVIFより5〜10%追加で圧縮削減でき、とくに高品質領域で差が大きい
      • エンコード速度もAVIFより速く、実用可能な性能である

JPEG XLの利用とCloudinaryサポート

  • CloudinaryはJPEG XL開発に参加していたため、最も早くJXLサポートを提供した
    • URLにf_jxlを追加するか、拡張子を.jxlに変更すれば変換できる
  • Safariユーザー比率が高いサービスであれば、JPEG XLを優先提供し、他ブラウザ向けにはAVIF/WebP/JPEGをフォールバックする戦略が有効である
  • 画像ごとに最適なコーデックは異なるため、CloudinaryはAIベースのf_auto,q_autoの新バージョンを開発中である
    • 画像ごとに最も適したフォーマットを自動選択する機能を提供する予定

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1件のコメント

 
GN⁺ 2023-07-22
Hacker Newsの意見
  • 安定した動画・音声の「コンテナ形式」であるMKVは存続している一方で、新しい画像エンコーディングは新しいコンテナ形式とファイル拡張子を必要とします。
  • libffmpeg のようなAVデコーダは、興味深いAV形式とコーデックをすべてサポートしており、新しいコーデックの幅広いサポートを可能にしています。
  • libffmpeg のような、画像形式+コーデック向けの「万能ライブラリ」は存在しません。
  • ChromeとEdgeは現在、iOS 17でJXLをサポートし表示します。
  • JPEG 2000は実際には普及せず、JPEG XLは単なる改良版にすぎません。
  • 一部の人は、webp、avif、またはjxlを使う際、サポートの限定性やこれらのファイル形式を扱う難しさから確信を持てずにいます。
  • 新しい画像形式の採用は、JPEGの初期の時代を思い起こさせるかもしれません。
  • 一部のユーザーは、WEBP、AVIF、JPEG XLのような画像圧縮形式について異なる経験を持っています。
  • 広色域画像を公開したいという関心から、AVIFとJPEG XLへの関心が高まっています。
  • AppleのエコシステムはHEIFを採用しましたが、AV1動画は採用していません。
  • 一部のユーザーは、JPEG XLに加えてBPG形式も含めることを望んでいます。
  • JPEG XLはJPEG 2000やJPEG XRとは異なります。
  • 「JPEG XL」という名前は成功に影響を与える可能性があります。
  • AV1をベースにした新しい動画形式で、静止画コーデックとしてJPEG XLを使う提案があります。