Ubah AVIFs menjadi JXLs

AVIF (AV1 Image File Format) adalah format file gambar modern yang memanfaatkan codec video AV1 untuk memberikan efisiensi kompresi yang unggul dibandingkan dengan format lama seperti JPEG, PNG, dan WebP. Dikembangkan oleh Alliance for Open Media (AOMedia), AVIF bertujuan untuk memberikan gambar berkualitas tinggi dengan ukuran file yang lebih kecil, menjadikannya pilihan yang menarik bagi pengembang web dan pembuat konten yang ingin mengoptimalkan situs web dan aplikasi mereka.

Inti dari AVIF adalah codec video AV1, yang dirancang sebagai alternatif bebas royalti untuk codec berpemilik seperti H.264 dan HEVC. AV1 menggunakan teknik kompresi canggih, seperti prediksi intra-frame dan inter-frame, pengkodean transformasi, dan pengkodean entropi, untuk mencapai penghematan bitrate yang signifikan sambil mempertahankan kualitas visual. Dengan memanfaatkan kemampuan pengkodean intra-frame AV1, AVIF dapat mengompresi gambar diam lebih efisien daripada format tradisional.

Salah satu fitur utama AVIF adalah dukungannya untuk kompresi lossy dan lossless. Kompresi lossy memungkinkan rasio kompresi yang lebih tinggi dengan mengorbankan beberapa kualitas gambar, sementara kompresi lossless mempertahankan data gambar asli tanpa kehilangan informasi apa pun. Fleksibilitas ini memungkinkan pengembang untuk memilih mode kompresi yang sesuai berdasarkan kebutuhan spesifik mereka, menyeimbangkan ukuran file dan fidelitas gambar.

AVIF juga mendukung berbagai ruang warna dan kedalaman bit, membuatnya cocok untuk berbagai jenis gambar dan kasus penggunaan. Ini dapat menangani ruang warna RGB dan YUV, dengan kedalaman bit mulai dari 8 hingga 12 bit per saluran. Selain itu, AVIF mendukung pencitraan rentang dinamis tinggi (HDR), yang memungkinkan representasi nilai luminansi yang lebih luas dan warna yang lebih hidup. Kemampuan ini sangat bermanfaat untuk tampilan dan konten HDR.

Keuntungan signifikan lainnya dari AVIF adalah kemampuannya untuk mengodekan gambar dengan saluran alfa, yang memungkinkan transparansi. Fitur ini sangat penting untuk grafik dan logo yang memerlukan integrasi yang mulus dengan warna atau pola latar belakang yang berbeda. Dukungan saluran alfa AVIF lebih efisien dibandingkan dengan PNG, karena dapat mengompresi informasi transparansi bersama dengan data gambar.

Untuk membuat gambar AVIF, data gambar sumber pertama-tama dibagi menjadi kotak unit pengkodean, biasanya dengan ukuran 64x64 piksel. Setiap unit pengkodean kemudian dibagi lagi menjadi blok yang lebih kecil, yang diproses secara independen oleh encoder AV1. Encoder menerapkan urutan teknik kompresi, seperti prediksi, pengkodean transformasi, kuantisasi, dan pengkodean entropi, untuk mengurangi ukuran data sambil mempertahankan kualitas gambar.

Selama tahap prediksi, encoder menggunakan prediksi intra-frame untuk memperkirakan nilai piksel dalam sebuah blok berdasarkan piksel di sekitarnya. Proses ini mengeksploitasi redundansi spasial dan membantu mengurangi jumlah data yang perlu dikodekan. Prediksi inter-frame, yang digunakan dalam kompresi video, tidak berlaku untuk gambar diam seperti AVIF.

Setelah prediksi, data residual (perbedaan antara nilai piksel yang diprediksi dan aktual) mengalami pengkodean transformasi. Codec AV1 menggunakan satu set fungsi transformasi kosinus diskrit (DCT) dan transformasi sinus diskrit asimetris (ADST) untuk mengubah data domain spasial menjadi domain frekuensi. Langkah ini membantu memusatkan energi sinyal residual ke dalam koefisien yang lebih sedikit, sehingga lebih mudah dikompresi.

Kuantisasi kemudian diterapkan pada koefisien yang ditransformasikan untuk mengurangi presisi data. Dengan membuang informasi yang kurang signifikan, kuantisasi memungkinkan rasio kompresi yang lebih tinggi dengan mengorbankan beberapa kehilangan kualitas gambar. Parameter kuantisasi dapat disesuaikan untuk mengontrol pertukaran antara ukuran file dan fidelitas gambar.

Terakhir, teknik pengkodean entropi, seperti pengkodean aritmatika atau pengkodean panjang variabel, digunakan untuk mengompresi koefisien terkuantisasi lebih lanjut. Teknik ini memberikan kode yang lebih pendek untuk simbol yang lebih sering muncul, menghasilkan representasi data gambar yang lebih ringkas.

Setelah proses pengkodean selesai, data gambar terkompresi dikemas ke dalam format wadah AVIF, yang mencakup metadata seperti dimensi gambar, ruang warna, dan kedalaman bit. File AVIF yang dihasilkan kemudian dapat disimpan atau dikirim secara efisien, memakan lebih sedikit ruang penyimpanan atau bandwidth dibandingkan dengan format gambar lainnya.

Untuk mendekode gambar AVIF, proses sebaliknya diikuti. Decoder mengekstrak data gambar terkompresi dari wadah AVIF dan menerapkan dekode entropi untuk merekonstruksi koefisien terkuantisasi. Kuantisasi terbalik dan pengkodean transformasi terbalik kemudian dilakukan untuk mendapatkan data residual. Nilai piksel yang diprediksi, yang diturunkan dari prediksi intra-frame, ditambahkan ke data residual untuk merekonstruksi gambar akhir.

Salah satu tantangan dalam mengadopsi AVIF adalah pengenalannya yang relatif baru dan dukungan browser yang terbatas dibandingkan dengan format mapan seperti JPEG dan PNG. Namun, karena semakin banyak browser dan alat pemrosesan gambar yang mulai mendukung AVIF secara native, adopsi diharapkan akan tumbuh, didorong oleh meningkatnya permintaan untuk kompresi gambar yang efisien.

Untuk mengatasi masalah kompatibilitas, situs web dan aplikasi dapat menggunakan mekanisme fallback, menyajikan gambar AVIF ke klien yang kompatibel sambil menyediakan format alternatif seperti JPEG atau WebP untuk browser lama. Pendekatan ini memastikan bahwa pengguna dapat mengakses konten terlepas dari dukungan browser mereka untuk AVIF.

Sebagai kesimpulan, AVIF adalah format file gambar yang menjanjikan yang memanfaatkan kekuatan codec video AV1 untuk memberikan efisiensi kompresi yang unggul. Dengan dukungannya untuk kompresi lossy dan lossless, berbagai ruang warna dan kedalaman bit, pencitraan HDR, dan transparansi saluran alfa, AVIF menawarkan solusi serbaguna untuk mengoptimalkan gambar di web. Karena dukungan browser terus berkembang dan lebih banyak alat yang menggunakan AVIF, AVIF berpotensi menjadi pilihan yang disukai bagi pengembang dan pembuat konten yang ingin mengurangi ukuran file gambar tanpa mengorbankan kualitas visual.

Format gambar JPEG XL (JXL) adalah standar pengodean gambar generasi berikutnya yang bertujuan untuk melampaui kemampuan format yang ada seperti JPEG, PNG, dan GIF dengan memberikan efisiensi kompresi, kualitas, dan fitur yang unggul. Ini adalah hasil dari upaya kolaboratif oleh komite Joint Photographic Experts Group (JPEG), yang telah berperan penting dalam pengembangan standar kompresi gambar. JPEG XL dirancang untuk menjadi format gambar universal yang dapat menangani berbagai kasus penggunaan, dari fotografi profesional hingga grafik web.

Salah satu tujuan utama JPEG XL adalah untuk menyediakan kompresi gambar berkualitas tinggi yang dapat secara signifikan mengurangi ukuran file tanpa mengorbankan kualitas visual. Hal ini dicapai melalui kombinasi teknik kompresi canggih dan kerangka pengodean modern. Format ini menggunakan pendekatan modular, yang memungkinkannya untuk menggabungkan berbagai operasi pemrosesan gambar seperti konversi ruang warna, pemetaan nada, dan pengubahan ukuran responsif langsung ke dalam alur kompresi.

JPEG XL dibangun di atas fondasi dua codec gambar sebelumnya: PIK Google dan FUIF (Format Gambar Universal Gratis) Cloudinary. Codec ini memperkenalkan beberapa inovasi dalam kompresi gambar, yang telah disempurnakan dan diintegrasikan lebih lanjut ke dalam JPEG XL. Format ini dirancang agar bebas royalti, menjadikannya pilihan yang menarik bagi pengembang perangkat lunak dan pembuat konten yang membutuhkan solusi hemat biaya untuk penyimpanan dan distribusi gambar.

Inti dari efisiensi kompresi JPEG XL adalah penggunaan teknik pengodean entropi modern yang disebut sistem angka asimetris (ANS). ANS adalah bentuk pengodean aritmatika yang memberikan rasio kompresi yang mendekati optimal dengan mengodekan distribusi statistik data gambar secara efisien. Hal ini memungkinkan JPEG XL mencapai kompresi yang lebih baik daripada metode tradisional seperti pengodean Huffman, yang digunakan dalam format JPEG asli.

JPEG XL juga memperkenalkan ruang warna baru yang disebut XYB (eXtra Y, Biru-kuning), yang dirancang untuk lebih selaras dengan persepsi visual manusia. Ruang warna XYB memungkinkan kompresi yang lebih efisien dengan memprioritaskan komponen gambar yang lebih penting bagi mata manusia. Hal ini menghasilkan gambar yang tidak hanya memiliki ukuran file yang lebih kecil tetapi juga menunjukkan lebih sedikit artefak kompresi, terutama di area dengan variasi warna yang halus.

Fitur utama lainnya dari JPEG XL adalah dukungannya untuk gambar rentang dinamis tinggi (HDR) dan gamut warna lebar (WCG). Seiring berkembangnya teknologi tampilan, terdapat peningkatan permintaan akan format gambar yang dapat menangani rentang kecerahan dan warna yang diperluas yang dapat dihasilkan oleh tampilan baru ini. Dukungan asli JPEG XL untuk HDR dan WCG memastikan bahwa gambar terlihat hidup dan nyata di layar terbaru, tanpa memerlukan metadata tambahan atau file sidecar.

JPEG XL juga dirancang dengan mempertimbangkan pengodean progresif. Ini berarti bahwa gambar dapat ditampilkan pada kualitas yang lebih rendah saat masih diunduh, dan kualitasnya dapat meningkat secara progresif saat lebih banyak data tersedia. Fitur ini sangat berguna untuk penjelajahan web, di mana pengguna mungkin memiliki kecepatan internet yang bervariasi. Ini memungkinkan pengalaman pengguna yang lebih baik dengan memberikan pratinjau gambar tanpa harus menunggu seluruh file diunduh.

Dalam hal kompatibilitas mundur, JPEG XL menawarkan fitur unik yang disebut 'kompresi ulang JPEG'. Hal ini memungkinkan gambar JPEG yang ada untuk dikompresi ulang ke dalam format JPEG XL tanpa kehilangan kualitas tambahan. Gambar yang dikompresi ulang tidak hanya berukuran lebih kecil tetapi juga mempertahankan semua data JPEG asli, yang berarti gambar tersebut dapat dikonversi kembali ke format JPEG asli jika diperlukan. Hal ini menjadikan JPEG XL pilihan yang menarik untuk mengarsipkan koleksi besar gambar JPEG, karena dapat secara signifikan mengurangi kebutuhan penyimpanan sekaligus mempertahankan kemampuan untuk kembali ke file asli.

JPEG XL juga menjawab kebutuhan akan gambar responsif di web. Dengan kemampuannya untuk menyimpan beberapa resolusi gambar dalam satu file, pengembang web dapat menyajikan ukuran gambar yang paling sesuai berdasarkan perangkat pengguna dan resolusi layar. Hal ini menghilangkan kebutuhan akan file gambar terpisah untuk resolusi yang berbeda dan menyederhanakan proses pembuatan desain web yang responsif.

Untuk fotografer profesional dan desainer grafis, JPEG XL mendukung kompresi lossless, yang memastikan bahwa setiap bit data gambar asli dipertahankan. Hal ini sangat penting untuk aplikasi di mana integritas gambar sangat penting, seperti dalam pencitraan medis, arsip digital, dan pengeditan foto profesional. Mode lossless JPEG XL juga sangat efisien, sering kali menghasilkan ukuran file yang lebih kecil dibandingkan dengan format lossless lainnya seperti PNG atau TIFF.

Set fitur JPEG XL meluas hingga mencakup dukungan untuk animasi, mirip dengan format GIF dan WebP, tetapi dengan kompresi dan kualitas yang jauh lebih baik. Hal ini menjadikannya pengganti yang cocok untuk GIF di web, menyediakan animasi yang lebih halus dengan palet warna yang lebih luas dan tanpa batasan pembatasan 256 warna GIF.

Format ini juga mencakup dukungan yang kuat untuk metadata, termasuk profil EXIF, XMP, dan ICC, memastikan bahwa informasi penting tentang gambar dipertahankan selama kompresi. Metadata ini dapat mencakup detail seperti pengaturan kamera, informasi hak cipta, dan data manajemen warna, yang penting untuk penggunaan profesional dan pelestarian warisan digital.

Keamanan dan privasi juga dipertimbangkan dalam desain JPEG XL. Format ini tidak memungkinkan penyertaan kode yang dapat dieksekusi, yang mengurangi risiko kerentanan keamanan yang dapat dieksploitasi melalui gambar. Selain itu, JPEG XL mendukung penghapusan metadata sensitif, yang dapat membantu melindungi privasi pengguna saat berbagi gambar secara online.

JPEG XL dirancang agar tahan masa depan, dengan format wadah fleksibel yang dapat diperluas untuk mendukung fitur dan teknologi baru saat muncul. Hal ini memastikan bahwa format tersebut dapat beradaptasi dengan kebutuhan yang berubah dan terus berfungsi sebagai format gambar universal selama bertahun-tahun yang akan datang.

Dalam hal adopsi, JPEG XL masih dalam tahap awal, dengan upaya berkelanjutan untuk mengintegrasikan dukungan ke dalam browser web, sistem operasi, dan perangkat lunak pengedit gambar. Karena semakin banyak platform yang mengadopsi format ini, diharapkan format ini akan mendapatkan daya tarik sebagai pengganti format gambar yang lebih lama, yang menawarkan kombinasi efisiensi, kualitas, dan fitur yang lebih baik.

Sebagai kesimpulan, JPEG XL merupakan kemajuan signifikan dalam teknologi kompresi gambar. Kombinasi efisiensi kompresi yang tinggi, dukungan untuk fitur pencitraan modern, dan kompatibilitas mundur memposisikannya sebagai kandidat kuat untuk menjadi standar baru untuk penyimpanan dan transmisi gambar. Saat format ini diadopsi secara lebih luas, format ini berpotensi mengubah cara kita membuat, berbagi, dan mengonsumsi gambar digital, menjadikannya lebih mudah diakses dan dinikmati oleh semua orang.