【问题标题】:Is webp format more efficient than JPEG?webp 格式是否比 JPEG 更有效?
【发布时间】:2019-09-03 11:38:27
【问题描述】:

我正在尝试压缩和调整 DSLR 相机照片的大小。但到目前为止我的观察是,当 webp 文件大小比 JPEG 小 30% 左右时,webp 的质量明显下降。

使用 imagemagick 生成 webp 的命令:

转换 1.JPG -strip -quality 80 -resize 800 -define webp:method=6 1.webp

我的目标是获得比 JPEG 文件大小至少小 20% 的 webp 格式,同时 JPEG 和 webp 的质量几乎没有差异。 这是可以实现的吗?还是没有免费午餐之类的东西?

【问题讨论】:

    标签: imagemagick jpeg webp


    【解决方案1】:

    更新 自从最初发布以来,我发现使用 Google's cwebp 压缩器显示出比 ImageMagik 6.7.8 显着改进的压缩,这是我最初测试的动力。与 PNG 相比,对于具有透明度的图像尤其如此。使用webp 命令的mac 版本(在后台使用cwebp)的文件大约是使用ImageMagik 压缩的相同文件大小的1/4,并且确实提供了显着的性能提升。


    根据 Google 的说法,“WebP 的压缩率通常比 JPG 平均多 30%”(source) 具有与 JPG 相似的视觉质量。但是,正如您所建议的那样,从来没有免费的午餐。

    质量 质量在很大程度上是一种主观衡量标准,但请记住,您是以质量 80 压缩的文件与没有该压缩级别的文件进行比较(至少,这是我从您的问题中了解到的)。仅在不指定较低质量的情况下运行默认转换可能会为您提供稍小的文件,而不会损失可见质量。不过,缩小 20% 可能有点过分,但对于某些图像来说可能是可以实现的。

    convert 1.JPG 1.webp # do not specify quality
    

    尺寸 实际上,这在很大程度上取决于您的设置和源图像。例如,我最近在“in the wild”网站的一个文件夹中的所有 jpg 图像上运行了这个命令:

    convert filename.jpg -quality 80 -strip -define webp:lossless=false -define webp:method=6 filename.webp
    

    此特定服务器上的convert 命令由 ImageMagick 6.7.8 提供支持。与原始 JPG 相比,有些文件要小得多,而有些文件实际上要大得多。总体而言,运行该命令后,所有 JPG 图像的总文件大小为 49MB,而所有 WebP 图像的总文件大小为 29MB。这是一个很好的节省,但是,当我运行 ImageMagick 的 JPG 压缩时,它甚至更好:

    convert filename.jpg -sampling-factor 4:2:0 -strip -quality 80 -interlace JPEG filename-new.jpg;
    

    目录中所有新 jpg 的大小为 21MB。两者都设置为以质量 80 压缩,但 jpg 压缩似乎更好。这可能与我的一组测试图像已经进行了一些压缩以及它与 WebP 转换过程的交互方式有关。

    我发现,文件大小甚至会增长,通常是在有损图像和无损图像之间转换时。在上面链接的常见问题页面上,谷歌声称:“这主要是由于色彩空间差异(YUV420 与 ARGB)以及它们之间的转换。”

    tl;dr: 在野外,它可能会也可能不会改善文件大小,具体取决于图像类型、源文件是否/如何压缩以及您为 WebP 设置的质量.可见的退化更难衡量,但请尝试设置更高的质量,或者根本不指定质量。

    【讨论】:

    • 当使用相同的选项执行时,至少 ImageMagick 7.0.10 会产生与 cwebp 完全相同的文件。这应该不足为奇,因为两者都使用 libwebp。如果有人在 imagemagick 和 cwebp 之间有一些很大的差异,我会仔细检查设置。我怀疑你的 mac 上的 webp 有一些默认值改变了。
    【解决方案2】:

    只是为@Pwpwpw 的出色回答添加一个旁注,webp 是一个很好的 PNG 替代品,但不如 JPG 替代品。

    它优于 PNG,因为它具有比 libpng 更好的无损压缩算法,并且它具有允许为不同通道设置不同压缩设置的强大功能。例如,您可以对 alpha 进行无损处理,但对 RGB 进行有损处理,这对于叠加层来说非常棒。

    相对于 JPG,它的表现不太好。它使用 VP8 编解码器进行有损,仅比 JPG 好一点。

    我会看看 HEIC。它使用更现代的 h.265 进行有损压缩,并且通常以相同的质量将 JPG 击败两倍。这是 Apple 现在在 iOS 上默认使用的格式。

    libheif 在这里有一个很好的演示:

    https://strukturag.github.io/libheif/

    这是 libheif,编译为 javascript 并在您的浏览器中运行。您可以将 .heic 上传到它并以 jpg 格式下载。 libheif 有一些基本的命令行工具来编码和解码图像。

    遗憾的是,它确实存在一些专利问题,您可能需要谨慎一些。

    更新 再往前看,目前的希望是 AVIF:它与 HEIC(称为 HEIF,令人困惑)相同的容器格式,但将有问题的 h.265 压缩器换成了 AV1。 AV1 大致相当于 h.265,但没有专利。

    【讨论】:

    • HEIF 与 WEBP 相比如何?
    • WEBP 和 JPEG 在有损图像方面大体相似。 HEIC 图像的大小约为一半。 AVIF 是 HEIC 的新兴无专利竞争对手。
    • 在我当前的测试中,尝试从 .jpg 切换到 .avif,结果非常令人失望或极少。我希望有更激烈的东西,比如 .tar.gz 到 .tar.xz(我知道,不能 1:1 进行比较,但您理解来自最小化存储需求的观点)。
    • 尝试:$ vips copy k2.jpg x.avif[Q=30,compression=av1]; ls -l k2.jpg x.avif 并附上照片。我看到例如。 jpg 270k,avif 120k,视觉上非常接近。
    【解决方案3】:

    刚刚使用 Photoshop CC 2020(和 WebPShop 插件)将我的 DSLR 相机中的高分辨率 JPG 转换为移动设备的 410x800 背景图片进行了快速测试。

    无损:

    • PNG 100%:680 KB
    • JPG 12(最大):428 KB
    • WEBP 100%:537 KB

    50% 质量:

    • JPG 6 (50%): 119KB
    • WEBP 50%:45KB

    在 50% 时,JPG 具有更多细节,但质量相当。

    0 质量:

    • JPG 0(分钟):51KB
    • WEBP 0%:6KB

    在 0% 时,WEBP 太可怕了。但是想象一下质量最低的 JPG,那是很差的图像质量,WEBP 肯定会以 50% 的速度击败它,同时文件大小仍然更小。所以对我来说……那是免费午餐。

    【讨论】:

    • 对我来说还是挺失望的;我也有许多较小的 .jpg 文件,因此将它们放入 .avif 并不值得。也许对于可能有用的较大图像,但目前考虑到在 www 上推广了多少 .avif,我感到非常失望,但结果并不是真的那么棒......是的,比 jpg 好,但它远不及,比如说,你在 1995 年到 2020 年的视频细分市场中有所收获,只是作为比较。
    • 不要比较相同的质量百分比,因为不同的格式使用不同的质量比例......比较相同的大小。 “0% webp 太可怕了”是的,但它小了 10 倍。请注意,50% 质量的 webp 小于 0% 质量的 jpeg...
    【解决方案4】:

    您正在重新编码有损压缩 jpeg;如果您有权访问原始原始文件,则应将它们用作主文件。目前,您正在压缩 jpeg 编码器引入的噪声(和其他伪影),因此 WebP 编解码器无法访问在 jpeg 编码中已经丢失的相同信息。当然会看起来更糟。

    换句话说;如果可能,您应该对原始图像数据进行编码。我知道有些相机和设备只输出 HEIC / JPEG 而不是 RAW,所以你可能没有选择 - 最好的办法是将 JPEG 保留为 JPEG。

    【讨论】:

    • 我想这是一个很好的答案,因此对于原始原始图像,转换为 .avif 或基于 webp 的格式比旧的 .jpg 更好。我认为即使将已经压缩的 .jpg 转换为 .avif 也会产生有用的结果,但我什至在 .avif 中有更大的图像,所以这非常令人失望。 :( 猜猜这表明最重要的一步是您决定如何节省文件空间,同时仍然拥有原始的大 (r) 图像。
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