JPEG XL: Khởi đầu và tình hình hiện tại

 (cloudinary.com)
1 điểm bởi GN⁺ 2023-07-22 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • JPEG XL là định dạng nén ảnh thế hệ tiếp theo được phát triển từ năm 2018 bằng cách kết hợp Google PIK và Cloudinary FUIF; đến năm 2020, bitstream đã được cố định hoàn toàn và quá trình tiêu chuẩn hóa được hoàn tất
  • Trước khi Chrome quyết định loại bỏ hỗ trợ vào năm 2022, đã có một giai đoạn lan rộng khá thuận lợi khi các trình duyệt lớn như Firefox và Chrome bổ sung hỗ trợ thử nghiệm
  • Khi Safari 17 cùng iOS và macOS, tức toàn bộ hệ sinh thái sản phẩm của Apple, công bố hỗ trợ JPEG XL, động lực mở rộng hệ sinh thái lại tăng mạnh
  • Cloudinary dùng thử nghiệm dựa trên bộ dữ liệu CID22 và SSIMULACRA 2 để so sánh JPEG XL, AVIF, WebP, mozjpeg và phân tích khác biệt về chất lượng cao, mức nén cao và tốc độ
  • JPEG XL được cho là mang lại lợi ích nén bổ sung 5~10% so với AVIF, đồng thời vẫn giữ tốc độ ở mức hợp lý, nên được đánh giá là codec tốt nhất về trung bình ở thời điểm hiện tại

Khởi đầu của JPEG XL

  • Ủy ban JPEG đã mở cuộc kêu gọi đề xuất cho tiêu chuẩn nén ảnh thế hệ tiếp theo, với 7 đề xuất được gửi tới; từ đó việc thiết kế JPEG XL bắt đầu bằng cách kết hợp công nghệ của Google PIK và Cloudinary FUIF
    • Bằng cách gộp ưu điểm của hai định dạng, một cấu trúc codec mới cung cấp nén hiệu quả hơn và chất lượng cao hơn so với JPEG hiện có đã được tạo ra
  • Cuối năm 2020, bitstream được cố định; đến tháng 3 năm 2022, nó được phê duyệt chính thức thành tiêu chuẩn ISO (ISO/IEC 18181)
  • Năm 2021, Chrome và Firefox đã thêm hỗ trợ thử nghiệm dựa trên cờ bật/tắt, khiến mọi thứ có vẻ đang tiến triển thuận lợi
  • Khoảng Halloween năm 2022, Chrome bất ngờ công bố loại bỏ hỗ trợ, gây ra tranh cãi
    • Phía Cloudinary đã chỉ ra nhiều vấn đề về phương pháp luận trong cách Chrome thử nghiệm, nhưng không được phản ánh
  • Ngoài môi trường trình duyệt, việc chấp nhận JPEG XL vẫn tiếp tục tăng, chủ yếu trong các công cụ sáng tạo nội dung như Serif Affinity, Adobe Camera Raw, GIMP và Krita

Công bố của Apple tại WWDC

  • Tại WWDC23, JPEG XL được đưa chính thức vào danh sách tính năng mới của Safari 17
    • Toàn bộ hệ sinh thái Apple gồm iOS, iPadOS, macOS, watchOS và visionOS đều bổ sung hỗ trợ JXL
    Quảng cáo
  • Ngay cả các nhà phát triển JPEG XL cũng không ngờ Safari sẽ trở thành trình duyệt đầu tiên hỗ trợ chính thức, và thông báo này đã củng cố thêm động lực cho hệ sinh thái

Thử nghiệm so sánh codec ảnh (CID22)

  • Cloudinary đã xây dựng bộ dữ liệu ảnh CID22 quy mô lớn (dữ liệu chủ quan do con người trực tiếp đánh giá chất lượng)
    • Dù đánh giá chủ quan là tiêu chuẩn chính xác nhất, việc làm thí nghiệm quy mô lớn là khó; vì vậy họ dùng nó để kiểm chứng các chỉ số như SSIMULACRA 2.1 rồi áp dụng cho các thử nghiệm mở rộng
  • Trong nén ảnh, sự cân bằng giữa tỷ lệ nén, chất lượng thị giác và tốc độ mã hóa là rất quan trọng
    • Trong cùng điều kiện chất lượng, JPEG XL, AVIF, WebP và mozjpeg được so sánh theo tiêu chí SSIMULACRA 2
  • Kết quả chính
    • WebP: ở vùng chất lượng thấp, tiết kiệm 25~35% so với JPEG, nhưng ở vùng chất lượng cao thì lợi ích giảm đi do giới hạn yuv420
    • So với mozjpeg, lợi ích bổ sung của WebP chỉ vào khoảng 3~5%
    • AVIF: có thể tiết kiệm thêm 10~15% so với WebP và cũng hỗ trợ yuv444 nên vẫn giữ được mức tiết kiệm cao ở vùng chất lượng cao
      • Tuy nhiên, tốc độ mã hóa rất chậm (chậm hơn nhiều lần ở mức một chữ số theo thiết lập mặc định riêng của nó)
    • JPEG XL: tiết kiệm nén thêm 5~10% so với AVIF, đặc biệt khác biệt lớn ở vùng chất lượng cao
      • Tốc độ mã hóa cũng nhanh hơn AVIF và có hiệu năng đủ dùng trong thực tế
      Quảng cáo

Sử dụng JPEG XL và hỗ trợ của Cloudinary

  • Vì Cloudinary đã tham gia phát triển JPEG XL nên đây cũng là đơn vị cung cấp hỗ trợ JXL sớm nhất
    • Chỉ cần thêm f_jxl vào URL hoặc đổi phần mở rộng thành .jxl là có thể chuyển đổi
  • Với các dịch vụ có tỷ lệ người dùng Safari cao, chiến lược ưu tiên cung cấp JPEG XL và dùng AVIF/WebP/JPEG làm phương án dự phòng cho các trình duyệt khác là hợp lý
  • Vì codec tối ưu khác nhau theo từng ảnh, Cloudinary đang phát triển phiên bản mới của f_auto,q_auto dựa trên AI
    • Dự kiến sẽ cung cấp tính năng tự động chọn định dạng phù hợp nhất cho từng ảnh

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2023-07-22
Ý kiến trên Hacker News
  • MKV, một "định dạng container" video và âm thanh ổn định, vẫn tồn tại trong khi các mã hóa hình ảnh mới lại đòi hỏi định dạng container và phần mở rộng tệp mới.
  • Các bộ giải mã AV như libffmpeg hỗ trợ mọi định dạng và codec AV thú vị, nhờ đó có thể phổ biến hỗ trợ rộng rãi cho các codec mới.
  • Không có một "thư viện uber" cho định dạng hình ảnh + codec như libffmpeg.
  • Chrome và Edge hiện hỗ trợ và hiển thị JXL trên iOS 17.
  • JPEG 2000 thực tế đã không được chấp nhận rộng rãi, và JPEG XL chỉ là một cải tiến gia tăng.
  • Một số người vẫn chưa bị thuyết phục khi dùng webp, avif hoặc jxl vì hỗ trợ còn hạn chế và việc làm việc với các loại tệp này khá khó khăn.
  • Việc chấp nhận các định dạng hình ảnh mới có thể gợi nhớ đến những ngày đầu của JPEG.
  • Một số người dùng có trải nghiệm khác nhau với các định dạng nén ảnh như WEBP, AVIF và JPEG XL.
  • Sự quan tâm đến AVIF và JPEG XL đang tăng lên nhờ nhu cầu đăng tải hình ảnh dải màu rộng.
  • Hệ sinh thái Apple đã chấp nhận HEIF nhưng không chấp nhận video AV1.
  • Một số người dùng hy vọng định dạng BPG cũng được đưa vào cùng với JPEG XL.
  • JPEG XL khác với JPEG 2000 và JPEG XR.
  • Cái tên "JPEG XL" có thể ảnh hưởng đến thành công của nó.
  • Có đề xuất dùng JPEG XL làm codec ảnh tĩnh cho một định dạng video mới dựa trên AV1.