JPEG XL 的模块化模式解释

主要观点:DNG 1.7 新规格允许用 JPEG XL 存储原始相机数据,带来了现有压缩方法的更新。JPEG XL 的无损压缩模式(模块化模式)基于预测和熵编码,有多种预测器和上下文建模方式,能更有效地压缩图像,且在熵编码等方面有改进,如可使用 ANS 编码等,还能通过多种变换如 RCT、Palette、Squeeze 等进一步提升压缩效果,其在摄影图像等领域表现出色,虽目前编码器仍有提升空间,但已取得显著压缩成果。
关键信息

  • DNG 1.7 可将 JPEG XL 用作存储原始相机数据的有效载荷编解码器,如在 iPhone 16 Pro 和三星 Galaxy S24 中。
  • 无损压缩中 JPEG XL 使用模块化模式,基于预测和熵编码,如 Huffman 编码和 ANS 编码等。
  • 有多种预测器可供选择,如 JPEG Lossless、PNG 等中的预测器,JPEG XL 还增加了自校正预测器等新预测器。
  • 上下文建模通过不同直方图和决策树(MA 树)来选择预测器和调整编码,如 JPEG XL 的元自适应上下文建模更灵活。
  • 模块化模式中的多种变换如 RCT、Palette、Squeeze 等可用于全局或局部处理图像数据,提升压缩效果,还可用于无损或有损编码。
    重要细节
  • 苹果估计使用 JPEG XL 有效载荷可将 48 兆像素无损 ProRAW 照片文件大小从 75MB 减少到 46MB,节省近 40%。
  • JPEG XL 的预测器基于已解码样本值,可根据局部上下文切换,不同预测器在不同图像中效果不同。
  • 多种编码工具如 Huffman 编码、ANS 编码、LZ77 等在 JPEG XL 中协同工作,以实现更好的压缩。
  • 模块化模式中的变换如 Palette 变换在非摄影图像中更强大,可处理任意数量的通道和默认颜色等。
  • Squeeze 变换可用于无损或有损编码,通过量化高频残差实现。
  • 目前 libjxl 编码器已能有效利用大部分编码工具,但仍有提升空间。
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