Jpegli - nova biblioteca de codificação JPEG criada pelo Google

• É uma nova biblioteca de codificação JPEG que oferece melhoria de 35% na taxa de compressão em configurações de compressão de alta qualidade, mantendo um alto nível de compatibilidade
• Foi projetada para oferecer imagens mais rápidas, mais eficientes e visualmente mais satisfatórias do que o JPEG tradicional, alcançando esses objetivos com o uso de novas técnicas
• Fornece codificador e decodificador totalmente interoperáveis, segue o padrão JPEG original e os formatos de 8 bits mais comuns, e tem compatibilidade de API/ABI com libjpeg-turbo e MozJPEG

Como o Jpegli funciona

• O Jpegli usa novas técnicas, como heurísticas de quantização adaptativa trazidas da implementação de referência do JPEG XL, seleção aprimorada de matrizes de quantização, cálculo preciso de resultados intermediários e possibilidade de uso de espaços de cor mais avançados, para reduzir ruído e melhorar a qualidade da imagem
• Com a quantização adaptativa, a zona morta da quantização é modulada espacialmente com base em modelagem psicovisual, melhorando a qualidade da imagem e reduzindo o tamanho do arquivo
• O uso do espaço de cor XYB do JPEG XL pode melhorar ainda mais a qualidade e a densidade

Testes do Jpegli

• Para quantificar a melhoria na qualidade de imagem do Jpegli, foi usada a ajuda de avaliadores via crowdsourcing para comparar pares de imagens codificadas com três codecs: Jpegli, libjpeg-turbo e MozJPEG, com base no Cloudinary Image Dataset '22
• Nessa comparação, apenas a codificação é comparada, e a decodificação é sempre feita com libjpeg-turbo. Foi usada uma pontuação ELO inspirada no ranking de xadrez para facilitar a comparação dos resultados entre codecs e configurações
• Uma pontuação ELO mais alta indica melhor desempenho geral no estudo com avaliadores. O Jpegli recebeu uma classificação ELO superior à do libjpeg-turbo com 3.7 BPP, mesmo em 2.8 BPP, o que representa um bitrate 32% menor

Resultados

• O Jpegli mostra que pode comprimir imagens de alta qualidade 35% mais do que os codecs JPEG existentes
• O Jpegli é uma nova tecnologia promissora que pode tornar a internet mais rápida e mais bonita

Opinião do GN⁺

• O Jpegli parece ser uma tecnologia inovadora capaz de melhorar a velocidade de carregamento de páginas web e aprimorar a experiência do usuário. Como a compressão de imagens é um fator importante na otimização de desempenho web, essa biblioteca pode ser de grande ajuda para desenvolvedores web.
• Para que essa tecnologia seja realmente amplamente adotada, a compatibilidade e a integração com a infraestrutura web existente serão desafios importantes. Em especial, a compatibilidade com os sistemas atuais de processamento de imagens será um fator relevante.
• A codificação com mais de 10 bits por componente oferecida pelo Jpegli pode fornecer detalhes mais finos nos gradientes de cor da imagem, mas será necessária uma maior disseminação de hardware e software que deem suporte a isso.
• O avanço da tecnologia de compressão de imagens também pode trazer benefícios ambientais ao economizar uso de dados e espaço de armazenamento. Isso será particularmente evidente em serviços que utilizam muitas imagens de grande volume.
• Sob uma perspectiva crítica, o sucesso do Jpegli dependerá não apenas de sua superioridade técnica, mas também da adoção no mercado e da concorrência no processo de padronização. Como já existem muitas bibliotecas e padrões de compressão JPEG, o Jpegli precisará apresentar vantagens claras para se destacar no mercado.

[GN⁺]

Opiniões do Hacker News

• Projeto JPEGLI

  • JPEGLI usa o sufixo '-li' do dialeto suíço-alemão para significar uma imagem JPEG pequena. Esse sufixo é adicionado às palavras para transmitir a ideia de algo pequeno e familiar.
  • Parece ter se originado no Google Zurique.
  • Outros projetos notáveis do Google com nomes em suíço-alemão:
    • Gipfeli: projeto para compressão rápida; significa croissant.
    • Guetzli: codificador JPEG perceptual; significa cookie.
    • Weggli: ferramenta de busca semântica; significa pão.
    • Brotli: projeto de compressão sem perdas; significa pãozinho.

• Impacto potencial do JPEGLI

  • A proposta do JPEGLI parece tornar desnecessário o uso do WebP para compressão com perdas.
  • São apresentados números de compressão semelhantes aos do WebP em relação ao JPEG.
  • Isso também levanta dúvidas sobre o valor do AVIF. Embora o AVIF tenha taxa de compressão mais alta, é um formato de imagem limitado, adequado apenas para usos básicos; sua codificação e decodificação são muito lentas, e não há decodificador por streaming, então é preciso baixar o arquivo AVIF inteiro antes de começar a decodificação.
  • O JPEG XL ainda continua valioso porque cobre um escopo muito maior que JPEG/JPEGLI, incluindo decodificador por streaming adequado para uso na internet e suporte a decodificação progressiva para redes móveis.

• Método de avaliação da qualidade de imagem do JPEGLI

  • Para quantificar a melhora de qualidade de imagem do JPEGLI, foi usada a ajuda de avaliadores via crowdsourcing para comparar pares de imagens codificadas em várias taxas de bits com três codecs — JPEGLI, libjpeg-turbo e MozJPEG — no Cloudinary Image Dataset '22.
  • Há críticas à forma como a qualidade de imagem foi avaliada. Humanos podem tender a preferir cores mais saturadas, que são uma distorção da imagem original.
  • Para uma avaliação mais justa, seria preciso escolher qual imagem representa melhor a original com base na imagem de referência, permitindo as respostas 'A', 'B' e 'não tenho certeza'.
  • O sistema de ranking Elo pode não ser apropriado, e seria necessária uma análise sobre quais imagens foram mais influentes para decidir qual abordagem é melhor e por quê.

• Desempenho do JPEGLI

  • Ele parece menos competitivo em bitrates baixos.
  • Em um projeto que codificava imagens com MozJPEG qualidade 60, ao tentar migrar para JPEGLI, os resultados com JPEGLI foram consistentemente piores, mesmo após ajustes para gerar tamanhos de arquivo semelhantes.

• Uso do sistema de avaliação Elo

  • Seria útil se os autores explicassem como usaram o sistema de avaliação Elo para medir a qualidade das imagens.
  • Supõe-se que, quando uma imagem é avaliada como melhor que outra, isso seja considerado uma 'vitória'.
  • O correto é escrever 'Elo', e não 'ELO', porque não se trata de uma sigla, mas do sobrenome de uma pessoa.

• Detalhes técnicos do JPEGLI

  • O JPEGLI pode codificar componentes com mais de 10 bits.
  • Há dúvidas sobre como esses bits adicionais são codificados, se isso corresponde ao formato JPEG_R/"Ultra HDR" ou se o Google desenvolveu uma nova solução de metadados.

• Qualidade dos resultados do JPEGLI

  • Ao comprimir ou descomprimir com JPEGLI, são feitos cálculos mais precisos e mais eficazes do ponto de vista psicovisual, tornando as imagens mais nítidas e com menos artefatos observáveis.
  • Há uma pergunta sobre a existência de links para imagens de exemplo que demonstrem essa melhoria.

• Praticidade do JPEGLI

  • Há dúvidas se, ao usar JPEGLI em vez de libjpeg-turbo, com o mesmo bitmap de entrada e a mesma configuração de qualidade, a saída gerada pelo JPEGLI será menor, mais bonita, ou ambas as coisas.
  • Também se quer entender se a economia de espaço vem do fato de o codificador JPEGLI conseguir gerar imagens semelhantes ou melhores com uma configuração de qualidade mais baixa.

• Aplicações futuras do JPEGLI

  • Espera-se que o JPEGLI esteja disponível em breve no ImageOptim.

• Opinião sobre a estratégia do Google

  • Parece que o Google fará qualquer coisa para evitar implementar o JPEG XL no Chrome em vez do AVIF.
  • Ao mesmo tempo em que se reconhece que o JPEG ainda tem valor, já que haverá usuários consumindo apenas JPEG por décadas, permanece essa visão sobre a estratégia do Google, apesar de ser uma empresa grande.