大家好，很高兴又见面了，我是"高级前端‬进阶‬"，由我带着大家一起关注前端前沿、深入前端底层技术，大家一起进步，也欢迎大家关注、点赞、收藏、转发，您的支持是我不断创作的动力。

1. 什么是 Jpegli1.1 比传统 JPEG 更快、更高效的编码

2024 年 4 月 3 日，Google 官方博客宣布推出了 Jpegli，这是一种先进 JPEG 编码库，保持了高度向后兼容性，同时提供增强的功能，并在高质量压缩设置下压缩比提高了 35%。

Jpegli 是一个新的 JPEG 编码库，其设计比传统 JPEG 更快、更高效、更美观，同时使用了诸多新技术，包括：

完全可互操作的编解码器：符合原始 JPEG 标准及其最传统 8 位形式及与 libjpeg-turbo 、 MozJPEG 的 API/ABI（Application Binary Interface） 兼容保证高质量：通过 Jpegli 压缩或解压缩图像时会执行更精确且有效的计算，图像更清晰速度快体积小：在提高质量、压缩密度比的同时，Jpegli 的编码速度与 libjpeg-turbo 和 MozJPEG 等传统方法相当但提供更快压缩速度、更少内存使用，从而节省带宽、提升站点速度Jpegli 每个组件可以使用 10+ 位进行编码：传统的 JPEG 编码仅提供每个组件 8 位动态从而导致伪影。 Jpegli 的 10+ 位编码以原始 8 位形式进行，生成的图像可与 8 位查看器完全互操作

libjpeg-turbo 是一种 JPEG 图像编解码器，使用 SIMD 指令（MMX、SSE2、AVX2、Neon、AltiVec）来加速 x86、x86-64、Arm 和 PowerPC 系统上的基线 JPEG 压缩和解压。在此类系统上，相同条件下 libjpeg-turbo 的速度通常是 libjpeg 的 2-6 倍。

1.2 Jpegli 的编解码器改进

Jpegli 的改进分为两部分，即编码器和解码器，编码器使用的改进和新功能包括：

支持 16 位无符号和 32 位浮点输入缓冲区颜色空间转换、色度子采样和 DCT 均以浮点精度完成，在生成最终量化 DCT 系数时首先进行整数转换所需的质量可以通过类似于 JPEG XL 的距离参数的距离参数来指示。 根据距离和色度子采样模式选择量化表，量化矩阵中不同位置的缩放比例不同，红色和蓝色色度通道具有单独的量化表自适应死区量化 (Adaptive dead-zone quantization)， 在图像的噪声部分，零系数的量化阈值高于图像的平滑部分支持使用代表 XYB 色彩空间的 ICC 配置文件更有效地压缩 JPEG。 这些 JPEG 不会转换为 YCbCr 色彩空间，但将为原始 X、Y、B 通道选择专门的量化表1.3 解码器改进

Jpegli 的解码器改进主要包括以下几个维度：

支持 16 位无符号和 32 位浮点输出缓冲区 (Floating Point Output Buffers)假定原始未量化 DCT 系数的拉普拉斯分布 (Laplacian Distribution)，非零 DCT 系数被反量化为其各自量化间隔的期望值去量化、逆 DCT、色度上采样和色彩空间转换均以浮点精度完成后，整数样本的转换仅发生在最终输出阶段（除非请求输出到浮点）2.Jpegli 的工作原理和数据评测

Jpegli 使用了许多新技术来降低噪声并提高图像质量，包括：来自 JPEG XL 参考实现的自适应量化启发式、改进的量化矩阵选择 (Quantization Matrix Selection)、精确计算中间结果，并使用更高级的色彩空间 (More Advanced Colorspace)。

所有新方法都经过精心设计以使用传统的 8 位 JPEG 形式，因此新压缩的图像与现有的 JPEG 查看器完全兼容。

为了量化 Jpegli 的图像质量改进，下图对比了三种编解码器进行编码，包括：Jpegli、libjpeg-turbo 和 MozJPEG，并以多种比特率进行编码。此比较仅限于比较编码，解码始终使用 libjpeg-turbo 执行。

ELO 分数越高，表明评估者总体表现越好。上图表明，2.8 BPP 的 jpegli 获得的 ELO 评级高于 3.7 BPP 的 libjpeg-turbo，同时后者比特率比 Jpegli 高 32%。

总体来看，Jpegli 可以比传统 JPEG 编解码器多压缩 35% 的高质量图像。

参考资料

https://opensource.googleblog.com/2024/04/introducing-jpegli-new-jpeg-coding-library.html?m=1

https://github.com/libjxl/libjxl/tree/main/lib/jpegli

https://www.free-codecs.com/news/say_hello_to_jpegli__google_s_new_image_magic.htm

https://libjpeg-turbo.org/