WebP入門               比較JPEG,JPEG2000との比較    ,         2011/12/30      名古屋工業大学          福嶋慶繁  Twitter: @fukushima1981
目的WebPのパラメ タを変化させて,WebPのパラメータを変化させて  従来の符号化アルゴリズム     JPEG,JPEG2000に比べてどうなのかを明らかにする
WebPエンコードのパラメータ•   デフォルト                       •   PICTURE    –   Target_size = 0             – Sns_strength = 80    –   T...
いろいろあるが...      いろいろあるが• 重要なパラメータは下記の順で残りのパラ  メータはおまけくらいの効果しかない – Quality(品質) – Method(圧縮方式 アルゴリズムが変化する)   Method(圧縮方式,アルゴ...
デコーダのオプション• いろいろあるけどデブロッキングフィルタの効  果もそこそこ有るので全て有効化でOK• ただしデフォルトのデコーダだとスレッドを  使ってくれない• スレッド化の有効化だけ入れるべきかも
符号化性能の比較
各種メソッドの圧縮率の比較            46            44            42            40                     圧縮対象      dB]            38PSNR ...
各種メソッドの圧縮率の比較• メソッド1,2とメソッド3,4,5,6のグループに分か     ド       ド        グ  プ 分  れる• グループ間ではPSNRに差はそんなにない – SSIMやMOSは別かも?
他手法との比較                符  効率を  る• JPEG,JPEG2000と符号化効率を比べる• グラフが煩雑になるので2つに分かれた  Methodのグループのうち,最良の方法となる  は2と6を採用する.  は2と6を採...
他手法との圧縮率の比較            50            45            40                     圧縮対象       B]PSNR [dB            35            3...
他手法との圧縮率の比較            50            45            40       圧縮対象       B]PSNR [dB            35P                          ...
他手法との圧縮率の比較            プ     な  縮率が高• WebPの3~6のオプションはかなり圧縮率が高  い• WebPの1~2のオプションは低ビット字にJPEG  に負ける時も• JPEG2000は低ビット字の圧縮に強い(...
デブロッキングフィルタの効果• デブロッキングフィルタの強さを指定する  Filter_strengthの値を        _     g – デフォルト値(20)で符号化する場合 – 最適な値で符号化する場合            の2の場...
デブロッキングフィルタの効果            42            40            38PSNR [dB]            36   R                         低ビット時に効果あり    ...
計算時間の比較
計算時間(Encode)           450       method 1           400       method 2                     method 3                       ...
計算時間(Decode)           100       ※Jpeg2000にはJasperを使いましたが,この実装はあまり速くない           90           80                          ...
計算時間(Decode)           12       method 1        デコードは1,2のメソッド(圧縮が高速な方法)                    method 2        のほうがデコード時間がかかる ...
まとめ     G2000よりも圧縮率が良く しかも高速• JPEG2000よりも圧縮率が良く,しかも高速• WebPのメソッドは2グループに分かれ各グループ内で  はPSNRの差は少ない – 画像を見ても根本的にアルゴリズムが違う – 各グル...
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WebP入門

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画像圧縮の形式であるWebPを従来のJPEGやJPEG2000と計算時間や圧縮率,画像品質の面で比較します.

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WebP入門

  1. 1. WebP入門 比較JPEG,JPEG2000との比較 , 2011/12/30 名古屋工業大学 福嶋慶繁 Twitter: @fukushima1981
  2. 2. 目的WebPのパラメ タを変化させて,WebPのパラメータを変化させて 従来の符号化アルゴリズム JPEG,JPEG2000に比べてどうなのかを明らかにする
  3. 3. WebPエンコードのパラメータ• デフォルト • PICTURE – Target_size = 0 – Sns_strength = 80 – Target_PSNR = 0. – Fiter_sharpness = 4 – Method = 4 Method = 4 – Filter strength = 35 Filter strength = 35 – Sns_strength = 50 • PHOTO – Filter_strength = 20 – Sns_strength = 80 – Filter_sharpness = 0 _ p – Fiter sharpness = 3 Fiter_sharpness 3 – Filter_type 0 – Filter strength = 30 – Partitions = 0 • DRAWING – Segments = 4 – Sns_strength = 25 _ g – Pass = 1 – Fiter_sharpness = 6 – Show_compressed = 0 – Filter strength = 10 – Preprocessing = 0 • ICON – Autofilter = 0 = 0 – Sns_strength = 0 – Alpha_compression = 0 – Filter strength = 0 – Partition_limit = 0 – Segments = 2
  4. 4. いろいろあるが... いろいろあるが• 重要なパラメータは下記の順で残りのパラ メータはおまけくらいの効果しかない – Quality(品質) – Method(圧縮方式 アルゴリズムが変化する) Method(圧縮方式,アルゴリズムが変化する) – filter_strength(デブロッキングフィルタ)
  5. 5. デコーダのオプション• いろいろあるけどデブロッキングフィルタの効 果もそこそこ有るので全て有効化でOK• ただしデフォルトのデコーダだとスレッドを 使ってくれない• スレッド化の有効化だけ入れるべきかも
  6. 6. 符号化性能の比較
  7. 7. 各種メソッドの圧縮率の比較 46 44 42 40 圧縮対象 dB] 38PSNR [d 36 method 1 34 method 2 32 method 3 method 4 30 method 5 28 method 6 26 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Bit per pixel
  8. 8. 各種メソッドの圧縮率の比較• メソッド1,2とメソッド3,4,5,6のグループに分か ド ド グ プ 分 れる• グループ間ではPSNRに差はそんなにない – SSIMやMOSは別かも?
  9. 9. 他手法との比較 符 効率を る• JPEG,JPEG2000と符号化効率を比べる• グラフが煩雑になるので2つに分かれた Methodのグループのうち,最良の方法となる は2と6を採用する. は2と6を採用する• Mandrillとlennaを圧縮する
  10. 10. 他手法との圧縮率の比較 50 45 40 圧縮対象 B]PSNR [dB 35 30P WebP 6 25 WebP 2 JPEG 20 JPEG2000 15 0 1 2 3 4 5 6 Bit per pixel
  11. 11. 他手法との圧縮率の比較 50 45 40 圧縮対象 B]PSNR [dB 35P WebP 6 30 WebP 2 JPEG 25 JPEG2000 20 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Bit per pixel
  12. 12. 他手法との圧縮率の比較 プ な 縮率が高• WebPの3~6のオプションはかなり圧縮率が高 い• WebPの1~2のオプションは低ビット字にJPEG に負ける時も• JPEG2000は低ビット字の圧縮に強い(が WebPはもっと強い)
  13. 13. デブロッキングフィルタの効果• デブロッキングフィルタの強さを指定する Filter_strengthの値を _ g – デフォルト値(20)で符号化する場合 – 最適な値で符号化する場合 の2の場合を比較
  14. 14. デブロッキングフィルタの効果 42 40 38PSNR [dB] 36 R 低ビット時に効果あり 34 (フィルタは強めに適用している) 32 デブロックフィルタ一定 30 デブロックフィルタ最適 28 26 0 1 2 3 4 5 Bit per pixel
  15. 15. 計算時間の比較
  16. 16. 計算時間(Encode) 450 method 1 400 method 2 method 3 WebPはMethodが複雑になるほど計算コストが上がる W bPはM th dが複雑になるほど計算コストが上がる 350 method 4 JPEGが最速,JPEG2000はいいところ無し... method 5 300 method 6 JPEGTim [ms] 250 JPEG2000 me 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 Quality
  17. 17. 計算時間(Decode) 100 ※Jpeg2000にはJasperを使いましたが,この実装はあまり速くない 90 80 method 1 70 method 2 method 3 60 method 4Tim [ms] 50 method 5 me method 6 40 JPEG 30 JPEG2000が重たすぎるので, JPEG2000 このグラフからどいてもらう 20 10 0 0 20 40 60 80 100 Quality
  18. 18. 計算時間(Decode) 12 method 1 デコードは1,2のメソッド(圧縮が高速な方法) method 2 のほうがデコード時間がかかる 10 method 3 method 4 method 5 8 method 6 JPEGTim [ms] 6 JPEG2000 me 4 WebPのデコ ドはJPEGと大差がない WebPのデコードはJPEGと大差がない 2 スレッド化のオプションを有効化するとこれより1.5倍早くなる Qualityが高いとデコードが少し遅い 0 0 20 40 60 80 100 Quality
  19. 19. まとめ G2000よりも圧縮率が良く しかも高速• JPEG2000よりも圧縮率が良く,しかも高速• WebPのメソッドは2グループに分かれ各グループ内で はPSNRの差は少ない – 画像を見ても根本的にアルゴリズムが違う – 各グル プの最速アルゴリズムを使 たほうがいい?つ 各グループの最速アルゴリズムを使ったほうがいい?つ まり,使うのはmethod 1と3だけでいいかも• 最速エンコーダはJPEGだが デコードに限ればWebP 最速エンコ ダはJPEGだが,デコ ドに限ればWebP はJPEGの1.5倍弱程度の時間しかかからない• デコードは,method1,2のグループのほうが時間がか デコ ドは,method1,2のグル プのほうが時間がか かるデブロッキングフィルタは低ビットレート時に効果 がある
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