Le futur remplacement de JPEG pourrait être un nouveau format d’image pris en charge par Android 12

"L'espace de stockage du téléphone portable est plein, veuillez nettoyer à temps." Chaque fois que nous nettoyons la mémoire du téléphone, nous constatons que la moitié de l'espace 256G n'est pas un grand jeu ou un film, mais un cache d'image pendant la navigation.

Les images de centaines de Ko peuvent ne pas sembler nombreuses, mais une fois accumulées, leur taille est encore très considérable.

Parmi eux, JPEG est le format d'image le plus courant, mais il est obsolète en termes d'efficacité et de qualité de compression. Si vous pouvez passer à un format d'image plus efficace, cela peut être un bon moyen de libérer de l'espace de stockage.

Le dernier format AVIF pris en charge par Android 12 sera-t-il une nouvelle norme pouvant remplacer JPEG?

Pourquoi avons-nous besoin de formats d'image plus avancés?

Cette image d'une affiche de groupe avec une forte saveur de «vieillesse» est peut-être la première image téléchargée sur Internet. Elle a été téléchargée sur Internet par Tim Berners Lee, le «père de l'Internet» en 1992., Le format du l'image est Gif.

Dès lors, le monde d'Internet a commencé à devenir coloré. L'apparition d'images en ligne a enrichi la couleur du monde Internet et a donné plus de sens à Internet.

Les gens peuvent utiliser des images pour créer et partager plus de contenu qui ne peut pas être véhiculé par des mots, comme exprimer des émotions en discutant avec des émoticônes.

Depuis lors, divers formats d’image sont devenus la pierre angulaire de la navigation sur Internet de tous les internautes. Vous ne le savez peut-être pas, mais vous ne pouvez pas vous en passer.

À l'heure actuelle, les formats d'image courants sont souvent divisés en format de compression avec perte (JPEG) et format de compression sans perte (PNG). Indépendamment de la perte ou de la perte, la compression est une responsabilité importante de chaque format (sauf RAW et d'autres formats).

Pourquoi l'image devrait-elle être compressée? Chaque photo est composée de pixels. Selon les calculs, une photo avec 20 millions de pixels et une profondeur de couleur de 8 bits équivaut à environ 60 Mo. Ne dites pas partager un volume aussi énorme, même si elle est stockée sur une carte de stockage. Le grand espace est également étiré.

À ce stade, pour la classification et l'intégration des pixels, il est particulièrement important de compresser la taille des données. Le processus de compression est similaire à la technique de «simplification» que nous utilisons lorsque nous faisons des problèmes de mathématiques. Les données de pixels similaires répétées sont simplifiées en «fusionnant des éléments similaires» (le principe de compression est très compliqué et ne sera pas développé ici), et l'image finale est Des images compressées avec essentiellement la même qualité mais avec une taille de données considérablement réduite.

Puisqu'il existe des formats de compression sans perte, pourquoi le format de compression avec perte le plus populaire comme JPEG?

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Du point de vue de l'utilisation et de la navigation, le taux de perte des images compressées semble être très important. Cependant, dans les premiers jours d'Internet, en raison des frais de trafic élevés et des vitesses de transmission lentes, la taille des données d'image détermine la vitesse de chargement. des utilisateurs et affecte directement la navigation des utilisateurs sur Internet.

Toujours en 1992, le Joint Photographic Experts Group (Joint Photographic Experts Group) a proposé une norme de compression avec perte pour les images photographiques, qui peut compresser la taille de l'image autant que possible sans perdre la résolution de l'image.

Bien que cela entraînera la perte d'informations détaillées sur les couleurs, la compression élevée de JPEG répond aux besoins de l'environnement réseau à ce moment-là et a bénéficié d'un soutien et d'une promotion étendus.

Aujourd'hui, le développement rapide de la construction du réseau a fait que la transmission n'est plus les chaînes de la couleur, et des images plus claires sont devenues un besoin plus urgent pour les internautes. Par conséquent, la promotion d'un format d'image avec une compression plus efficace et un taux de perte d'image plus faible a été encouragée C'est plus important.

Où est AVIF?

Le 14 décembre 2018, Netflix a publié la première image AVIF. Comparé au JPEG de 26 ans, AVIF est comme un petit bourgeon aux pieds de géants, mais aux yeux des géants de l'Internet, ce bourgeon peut être dépasser la hauteur d'un géant.

Dans un podcast technique publié par Netflix, il définit AVIF comme «l'algorithme d'encodage d'image de nouvelle génération» et affirme qu'AVIF est le meilleur choix pour remplacer le format JPEG pour le plus grand site Web de médias en continu au monde.

Les images sont aussi importantes pour Netflix que les vidéos, car avant que les utilisateurs ne commandent un film, la beauté de l'affiche de couverture affectera grandement leur choix.

Par conséquent, Netflix a besoin d'un format d'encodage d'image avec des couleurs plus riches, une efficacité de compression plus élevée, une rétention des détails plus complète et une compatibilité multi-périphérique plus forte pour remplacer JPEG.

Dans ce blog, Netflix a utilisé plusieurs affiches au format JPEG et au format AVIF pour comparer. On peut voir que le format AVIF peut conserver plus de détails lorsque la taille du fichier est similaire, tandis que le format JPEG est apparu visible à l'œil nu. Les bandes, du bruit et des bords irréguliers sont également apparus autour du texte.

Dans le blog de Jake Archibald, il a compressé les images JPEG et AVIF à un niveau similaire pour comparer les avantages et les inconvénients des deux méthodes d'encodage graphique. Faites attention aux détails de l'image et vous constaterez que la voiture JPEG F1 de 20 Ko n'a pratiquement aucun détail, et que l'image est pleine de taches, de décoloration et de dentelures de grands blocs de couleur.

Et quand vous voyez la voiture AVIF F1 de 18 Ko, c'est comme porter des lunettes pour la myopie: une piste lisse, une voiture avec des transitions de couleurs naturelles, un casque qui préserve les détails, et ce qui est encore plus incroyable, c'est que celui-ci est si clair. De nombreuses images AVIF sont encore plus petits que JPEG.

En plus de la perte de détails de l'image due à la compression, la distorsion des couleurs JPEG est également un point de critique. Par exemple, le phénomène de «patine électronique» dans les premières émoticônes est dû à la distorsion des couleurs provoquée par la compression constante lors de la transmission des émoticônes entre les utilisateurs (la patine verte est due à un bug dans les images compressées avant Android 7).

Ce "paquet électronique" peut être un honneur pour les émoticônes (ce qui signifie populaire et largement répandu), mais pour les images d'affichage des produits, la distorsion des couleurs causera beaucoup de problèmes inutiles.

Le blogueur vidéo Jon Sneyers a comparé une image JPEG avec une image AVIF et a testé les changements après 1 000 compressions. D'après les résultats, JPEG a changé au-delà de la reconnaissance, et AVIF est encore tout nouveau. C'est une autre victoire pour AVIF.

Alors, quel est le format d'AVIF? Avant cela, nous devons d'abord comprendre ce qu'est AV1. AV1 est un codec vidéo open source, proposé par la Development Media Alliance, son but est de compresser des vidéos et des images pour réduire l'espace occupé, mais la qualité est constante.

Bien que les codecs vidéo soient principalement développés pour la vidéo, les outils de codage intra-image des codecs vidéo ne sont pas très différents des outils de compression d'image. Compte tenu de l'énorme progression de la compression des codecs vidéo, ils sont utilisés comme encodage d'image Le format peut également être excellent résultats.

Et AVIF représente le format de fichier image AV1. En d'autres termes, il s'agit du format d'image AV1. En tirant les leçons de la technologie de compression vidéo de nouvelle génération, les différents indicateurs du format AVIF surpassent JPEG, avec une efficacité de compression plus élevée, une prise en charge de la compression sans perte, une prise en charge de l'animation et une profondeur de couleur jusqu'à 12 bits.

Parmi les challengers JPEG, AVIF est le plus agressif

Après comparaison, on peut constater qu'il y a un grand écart entre JPEG et AVIF en termes d'efficacité de compression, mais JPEG a l'avantage qu'il est difficile de faire correspondre AVIF-JPEG a une compatibilité incroyable, et vous pouvez difficilement trouver un appareil qui ne peut pas ouvrir Format JPEG.

Ce n'est pas une tâche facile pour les utilisateurs et les fabricants d'accepter et de promouvoir un nouveau format d'image.Avant AVIF, JPEG a été confronté à de nombreux défis, parmi lesquels le format HEIF est peut-être celui qui vous impressionne le plus.

Depuis qu'Apple a ajouté la prise en charge de HEIF sur iOS 11 en 2017, il a ouvert le «Mode Blast».

Apple a annoncé que les photos prises par l'iPhone seraient stockées au format HEIF au lieu du format JPEG précédent. Pendant un certain temps, le cercle des téléphones portables a adopté la fonction de "prise en charge du stockage de photos au format HEIF" comme tendance, et ils ont suivi en haut.

La raison pour laquelle HEIF peut être favorisé par Apple est naturellement en raison de ses excellentes performances: il a une efficacité de compression plus élevée que JPEG, prend en charge la compression sans perte, prend en charge l'animation et prend en charge jusqu'à 16 bits de profondeur de couleur (JPEG seulement 8 bits). Les caractéristiques d'AVIF sont fondamentalement les mêmes que HEIF, car AVIF est une version open source développée contre HEIF, et il y a un "amour et haine" entre les deux.

En plus d'Apple, certains fabricants d'appareils photo ont également annoncé la prise en charge de la prise de vue au format HEIF. Par exemple, le 1D X Mark iii de Canon a également annoncé la prise en charge de la sortie au format HEIF. James Artaius de DCW a déclaré: "L'excellent HEIF rend JPG assez redondant. En fait, utilisez-le. . Il n'y a presque aucune signification pratique. "

Cependant, il est évidemment trop tôt pour amener HEIF à l'autel.En ce qui concerne la compatibilité des formats de navigateur, HEIF ne prend actuellement même pas en charge Safari d'Apple, et il est encore loin d'être popularisé.

Un format d'image aussi efficace n'est pas largement pris en charge, l'une des principales raisons étant la question des licences de brevet du HEIF lui-même. HEIF est une norme de fichier image basée sur la nouvelle génération de format de codage vidéo HEVC (H.265), qui est une nouvelle version publiée par MPEG pour mettre à jour la norme de codage H.264 grand public.

Tout va bien avec HEVC avec le nouvel algorithme La norme HEVC pour la vidéo de même taille est beaucoup plus claire que H.264, mais en même temps elle facture également des frais de licence très élevés . Si vous souhaitez utiliser la technologie d'encodage HEVC sur un nouvel appareil, chaque appareil que le fabricant lance doit facturer des frais de licence MPEG, tout comme une oie sauvage.

Ce coût intangible a évidemment provoqué de nombreux obstacles à la promotion de la nouvelle norme, ce qui a également provoqué la naissance de l' alliance des médias de développement – une formation conjointe de géants de la technologie tels que Netflix, Google, Facebook, Microsoft, Samsung, Huawei et Tencent. "Avengers" a lancé une technologie d'encodage AV1 qui correspond aux indicateurs de HEIF, et ne facture aucun frais de licence, et est open source pour les développeurs à utiliser.

Et AVIF est un autre signal de défi envoyé par les "Avengers" au MPEG.

Fait intéressant, en tant que fervent partisan de HEIF, Apple est également un membre important de la Development Media Alliance, coopérant pour développer la technologie de codage AV1 et les normes AVIF. Apple n'a pas répondu à cela et n'a pas annoncé de support pour les normes AV1 et AVIF. L'attitude vague est digne de s'amuser.

Les standards open source semblent être plus facilement pris en charge par les sites Web et les appareils. Poussé par Google et d'autres géants, AVIF est actuellement pris en charge par des navigateurs tels que Chrome, Opera et Firfox, et la prise en charge native d'Android 12 signifie également que l'AVIF sera probablement popularisé dans des centaines de millions d'appareils dans le futur.

De ce point de vue, l'AVIF, à la fois open source et efficace, peut-il renverser la domination du JPEG? Malheureusement, avant la pleine popularité du contenu et des appareils, dans les prochaines années, voire plus longtemps, le format d'image JPEG inefficace restera le format d'image le plus courant.

Cependant, pour les nobles ambitions non réalisées de HEIF, l'AVIF est susceptible d'être réalisé en premier. Après tout, dans le monde Internet, les gratuits sont les meilleurs.

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