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WebP contre MozJPEG

Les arcanes de la compression compensée

Le format Webp est né en mai 2011 lorsque google, suite au rachat du codec vidéo VP8, annonça sa volonté de réduire la quantité de données circulant sur le web par la mise au point d'un format d'image plus performant que ceux existant jusqu'alors. D'abord réticente, La fondation Mozilla avait annoncé en avril 2011 ne pas vouloir supporter le format WebP, invoquant des gains peu évidents ainsi le manque de fonctionnalités clés. La fondation Mozilla a travaillait au même moment sur une amélioration du codage du JPEG appelée MozJPEG, qui fut mise en ligne le 15 juillet 2014. À tester ici: https://mozjpeg.com/. Il faut rappeler que les images représentent en moyenne 65 % des données reçues lors de la consultation d'une page web. En testant le format webp par transcodage de million d'images déjà compressées avec pertes, Google s'est aperçu qu'il était possible de réduire la taille moyenne des fichiers de 39 % par rapport aux formats Jpeg, Png et Gif, sans perte de qualité perceptible. Il convient de noter que le pourcentage de gain augmente à proportion de la taille de l'image traitée.

Détail compression MozJPEG,MozJPEG/Free Tablet WallpaperMozJPEG/Free Tablet Wallpaper

« La concision est l'âme de l'esprit. »
—William Shakespeare


Comparatif

Dans les faits, sur des images comportant peu d'aplat et de nombreux dégradés, le résultat s'avère beaucoup plus serré. Dans l'exemple ci dessus, à qualité similaire, la compression donne un résultat de 18,1 ko avec le MozJpeg contre 28,1 à 80% pour le WebP, soit un gain de 10% de l'un à l'autre. Le webp conserve plus de velouté là où le format de mozilla opte pour un lissage peut être un peu plus agressif. Néanmoins le jpeg amélioré de Mozilla semble dans certains cas plus performant que l'autre. Alors que ces deux formats Web classiques (Png et Jpeg) tablent sur deux méthodes de compression différentes (respectivement avec perte pour le premier, sans perte pour le second), le format WebP combine les deux possibilités, convenant donc aussi bien aux photos qu’aux images nécéssitant une gestion de la transparence (canal alpha) et les images WebP sans perte sont potentiellement 25 % plus petites que les images PNG. Le WebP animé tire également son épingle du jeu en termes de décodage : étant donné que WebP enregistre globalement l'information concernant les valeurs alpha de chaque frame dans les métadonnées, le décodeur n’a pas à convertir chaque frame individuellement pour obtenir cette information.

webp Détail compression WebP,WebP/Free Tablet WallpaperWebP/Free Tablet Wallpaper

« L'harmonie c'est la conciliation des contraires par l'écrasement des différences. »
—Anonyme


Stratégie prédictive

En ce qui concerne la compression avec perte, l'algorythme est appliqué sur la base de prédictions spatiales. Dans le détail, il utilise 13 modes de prédiction différents qui profitent du fait que les pixels voisins sont souvent en corrélation les uns avec les autres. La valeur actuelle du pixel est ainsi prédite à partir de pixels déjà décodés et seule la valeur résiduelle (différence) est codée. Il s'agit de la méthode auparavant utilisée par le codec vidéo VP8 pour compresser les images-clés dans les vidéos. De son coté, la compression sans perte de WebP utilise des fragments d’image déjà vus pour reconstruire les nouveaux pixels, et utilise une palette locale si aucune correspondance n’est trouvée. Actuellement, plupart des navigateurs supportent le WebP. Gimp est capable de le convertir et de l'enregistrer, ainsi que d'autres (ACDSee15, Acorn, Affinity Designer17, GDAL, ImageMagick20, etc), et il existe en outre des plugins sous licence GPL pour Photoshop. Image quality à 80% est une valeur moyenne à tester en priorité. Ainsi, pour un jpg de 19 Ko, le WebP à 80% n’est réduit que d’un ko à 18 Ko. A 50%, le WebP chute à 15 Ko. A 25%, il ne descend qu’à 14 Ko. Avec la qualité de 0%, ce WebP descend à 11 Ko mais n’est pas montrable : le titre devient illisible, le fond unicolore gris bave selon un flou typique d’un JPEG que l’on aurait sauvé plusieurs fois avec apparition d’artefacts non souhaités. Ne pas cocher les options "Save Exif data, XMP data, color profile" permet de gagner 4 Ko.

Vue de l'éditeur MozJPEG,Capture d'écranCapture d'écran

« Rester sobre, chercher la concentration, la compression, comme font les poètes. »
—Norman Rush


En conclusion

Le mieux à faire et de tester plusiers options dans chacun des formats disponible pour choisir le meilleur rendu. L'un des intérêts de la page dédié au format développé par Mozilla tient à la présence d'un éditeur intégré permet de tester rotation, filtre, recadrage, exposition et luminosité avant de procéder à la conversion. Il n'y a pas de contrôles utilisateur lors l'application de celle-ci. La solution proposée par Mozilla consiste à déterminer automatiquement le paramétrage pour un rapport optimal qualité/poids. Ce système utilise un algorithme de comparaison d’image basée sur les caractéristiques du système visuel humain (MPE pour Mean Pixel Error) qui permet d'appliquer des paramètres de qualité décroissant tant que l’image compressée ne présente pas d’artefacts visibles. Simple, mais très efficace : le poids des images est généralement diminué de 30 à 70%. Guide complet à cette adresse : https://imagecompressor.io/blog/mozjpeg-guide.

publié le 18/02/2021, à 09h24 par Frédéric Schäfer

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