Tekst i grafiki w JPEG bez paskudnego halo dzięki pomysłowi polskiego programisty

Przedstawiony przez Fabrice Bellarda formatgrafiki BPG wzbudził ogromne zainteresowanie – nie trzebabyło być specjalistą od grafiki czy fotografii, by dostrzec jegomiażdżącą przewagę nad popularnym JPEG. Niestety na drodze do jegoupowszechnienia mogą stać patenty dotyczące kodeka H.265 (HEVC).Mozilla radzi więc, by trzymać się od BPG z dala, proponując dwarozwiązania problemu jakości skompresowanej grafiki. Pierwsze z nichto eksperyment, wolny kodek Daala, który choć obiecujący, wciążwymaga sporej pracy. Drugie dostępne jest już dziś, i conajważniejsze, działa praktycznie wszędzie bez koniecznościstosowania dodatkowego oprogramowania.

Adam Golański

29 grudnia 2014, 15:26

Tym rozwiązaniem jest rozwijany od marca tego roku enkoderMozJPEG.Doczekał się on właśnie wydania 3.0, które dzięki staraniom jegodeweloperów, w tym dobrze znanego polskiego programisty KornelaLesińskiego (@pornelski na Twitterze), znacząco ulepsza jakośćzakodowanych nim obrazków, zarówno zdjęć jak i liniowych grafik.

Widoczna wyższość kompresji przez MozJPEG (źródło: XKCD, blog Kornela Lesińskiego)

Za pomocą MozJPEG będzie już można sensownie kompresować tekst czyproste komiksy; dzięki zastosowaniu techniki odpierścieniowania(deringingu) wokółkrawędzi o wysokim kontraście na białym tle praktycznie nie widać juższarych smug. Udało się też wyraźnie ulepszyć wierność odwzorowaniagradientów barwnych, wprowadzając nowe, łatwo dostępne tabelekwantyzacji, zoptymalizowane pod kątem obrazów o wysokiejrozdzielczości (standardowe tabele kwantyzacji JPEG są dopasowane dowyświetlaczy o niskiej rozdzielczości).

Enkoder przynosi też zaawansowane mechanizmy kompresji. Domyślniestosowana jest optymalizacja przez progresywne skanowanie, wzięta znarzędzia jpgcrush. Dzięki temu rozmiar JPEG-ów może zostaćzmniejszony o dodatkowe kilkanaście procent, bez dalszego obniżaniaich jakości. Wykorzystywany jest też algorytm kwantyzacji Trellis,stosowany w kodekach wideo. Zamiast po prostu odrzucać określonąliczbę detali według ustalonej jakości, MozJPEG sprawdza koszt zapisukażdego z detali, odrzucając tylko te, które kompresują sięnajgorzej.

Siłą MozJPEG jest jej pełna binarna kompatybilność zestandardowymi bibliotekami libjpeg i libjpeg-turbo. Programydynamicznie linkujące do tych bibliotek mogą więc od razu korzystać znowego enkodera. W wypadku innych aplikacji (np. oprogramowaniawłasnościowego) pozostaje nakłonić ich producentów, by skorzystali zMozJPEG, kod dostępny jest bowiem na wolnej i liberalnej pod względemzastosowań licencji BSD. Samodzielnie przetestować nową wersjęenkodera możecie dzięki webowejaplikacji Kornela, lub też kompilująckod źródłowy narzędzia mozjpeg na swojej maszynie.

Na początku wspomnieliśmy o długofalowych planach Mozilli względemgrafiki w Sieci, warto więc powiedzieć tu coś więcej o kodeku Daala.Niedawno producent Firefoksa wraz z fundacją Xiph.org przedstawiłyinformacje o stanie prac nad tą metodą kompresji, udostępniającinteraktywnąwizualizację, dzięki której porównać można jakość obrazówskompresowanych za pomocą Daala, JPEG, VP8, VP9, H.264 oraz tegoproblematycznego pod względem patentowym H.265 (HEVC), używanego wBPG.

Przez ostatnie kilka miesięcy udało się znacznie ulepszyć to, coDaala oferuje w kwestii kompresji statycznych obrazów, tak żeosiągnęła poziom H.264. Dobrze zachowuje tekstury, generuje znaczniemniej artefaktów, uzyskiwany obraz jest dość jednorodny pod względemrozkładu detali – ale szczerze mówiąc, daleko mu do możliwościHEVC.

Daala: wciąż daleko do szczegółowości HEVC (źródło: Xiph.org)

A póki co – pozostaje nam pogodzić się z tymi wszystkiminiedoskonałościami JPEG (nawet wygenerowanego za pomocą MozJPEG), boprędzej jednak Mozilla ukończy prace nad Daalą, niż świat wyzwoli sięz patentów na algorytmy.

Adam Golański