pik

注意目前这里没有进行任何开发。该项目的部分内容已用于 JPEG XL，该文件正在积极开发中。

聚酰亚胺

PIK 是一种适用于照片和互联网的全面图像格式。

项目目标

PIK 是 JPEG 的现代化变体，具有相似的目标：高效存储和交付照片和 Web 图像。它是专为高质量和快速解码而设计的。

可实现高品质（感知无损）的功能：

• 通过自适应量化和 XYB 色彩空间对心理视觉建模提供内置支持
• 强大的编码工具：4x4..32x32 DCT、AC/DC 预测器、亮度色度、非线性环路滤波器、增强的 DC 精度
• 全精度（32 位浮点）处理，以及对宽色域和高动态范围的支持

除了完全和感知无损编码之外，PIK 在各种比特率 (0.5 - 3 bpp) 上实现了质量/大小/速度的良好平衡。 PIK 支持自动/无监督压缩，因为它保证整个图像保持目标质量。它优先考虑真实性，即对原作的忠实再现，而不是通过幻觉细节或“增强”（例如锐化/饱和）输入来实现的美学。

支持快速解码的功能（> 1 GB/s 多线程）：

• 大图像并行处理
• SIMD/GPU 友好，受益于 SSE4 或 AVX2
• 缓存友好的布局
• 快速有效的熵编码：使用聚类、rANS 进行上下文建模

其他特点：

• Alpha、动画、色彩管理、每通道 8-32 位
• 灵活的逐行扫描（质量/分辨率/视口）
• 现有 JPEG 的优雅升级路径：可以将其大小缩小 22%，而不会造成任何损失；或低发电损耗，因为两者都使用 8x8 DCT
• 新的、紧凑的、可扩展的容器格式
• 免版税承诺

PIK 的响应模式编码器支持相当于将分辨率降低 4 倍或 8 倍的通道。该格式支持更灵活的通道，具有从相当于 8 倍下采样到全分辨率的任何细节级别。一次传递中的细节量不需要是均匀的：可以以更高的细节发送图像区域。响应模式对编码图像大小的影响很小，对于 3 遍响应图像（8x、4x、全分辨率），平均影响约为 2%。在这种配置中，前两次平均每次占用图像大小的 20%。

尺寸比较

• PIK 以 JPEG 比特率的 40% 左右实现感知无损编码。
• PIK 还可以完全无损地存储 8 位 PNG 大小的约 75%（甚至 16 位的 60%）。
• PIK 的感知无损编码大约是完全无损表示大小的 10%。

构建说明

该软件当前需要支持 AVX2 和 FMA 的 CPU，例如 Haswell。目前构建需要 clang 6 或更高版本。

为了构建，可以使用以下指令：

 git submodule update --init
mkdir build
cd build
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ..
make -j8

这会在build/中创建cpik和dpik二进制文件。

用法

基本用法如下：

 cpik [--distance ] input.png output.pik

cpik 的可选--distance命令行参数是 Butteraugli 距离（请参阅 http://github.com/google/butteraugli），它指示最大可接受的误差。较大的值会导致文件较小且质量较低。默认值 1.0 应产生感知上无损的结果。

请注意，比特流仍在开发中，尚未冻结。

相关项目

• JPEG XL（图像格式的参考实现）
• Butteraugli（HVS 感知图像差异）
• Guetzli（具有更密集封装的 JPEG 编码器）