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Di, 19. Juli 2016, 09:27

Software::Grafik

Dropbox stellt Bildkompressor »Lepton« vor

Dropbox hat eine Methode ersonnen, JPEG-Bilder ohne Qualitätsverlust stärker zu komprimieren. Das entsprechende Programm »Lepton« ist jetzt unter einer freien Lizenz verfügbar.

Mirko Lindner

JPEG-Bilder sind bereits komprimiert, eine stärkere Kompression geht beim JPEG-Algorithmus mit einer immer weiter abnehmenden Bildqualität einher. Das aus der JPEG-Datei extrahierte Bild erreicht daher nicht mehr die Qualität des Originals, auch wenn im günstigsten Fall dieser Verlust so gut wie nicht sichtbar ist.

Hat man jedoch bereits Bilder in JPEG vorliegen, hindert einen nichts daran, zu versuchen, die Daten mit einem verlustfreien Algorithmus noch weiter zu komprimieren. Die bekannten Algorithmen sind allerdings bei JPEG fast wirkungslos oder zu langsam.

Dropbox ist eine Firma, die mit JPEG-Dateien in Petabyte-Mengen umgehen muss. Aus diesem Grund ersannen Entwickler bei Dropbox einen neuen Algorithmus, der JPEG-Bilder verlustfrei komprimiert. Nach Angaben von Dropbox wurde dieser Algorithmus namens Lepton auf 16 Milliarden Bilder angewandt, womit das Unternehmen einige Petabytes Speicherplatz einsparen konnte. Dieses Vorgehen war möglich, da das Speichern von Bildern bei Dropbox und das Zurückholen über Server-seitige Software läuft, die die Kompression und Dekompression vom Benutzer unbemerkt durchführt. Lepton ist für Streaming geeignet, das heißt, dass sie Ein- und Ausgabe linear liest bzw. schreibt und nie zurückspringen muss. Sie schafft laut Dropbox beim Kodieren 5 MB pro Sekunde und beim Dekodieren 15 MB pro Sekunde und benötigt dabei nie mehr als 24 MB Hauptspeicher.

Um die Implementation zu verifizieren, wurden alle komprimierten Bilder nochmals entpackt und mit dem Original verglichen, bevor das Original gelöscht wurde. Laut Dropbox zeigte sich dabei, dass Lepton mit sehr geringer Varianz arbeitet. Geschwindigkeit und Kompressionsrate weichen meistens nur wenig vom Mittelwert ab. Dieser Mittelwert beträgt bei der Kompresssion rund 22 Prozent. Erreicht wurde er durch eine geschickte Umordnung und Codierung der Originaldaten, durch die der finale VP8-Kodierschritt sehr effizient arbeitet.

Der Quellcode von Lepton ist ab sofort auf Github verfügbar und steht unter der Apache-Lizenz 2.0. Mitarbeit an dem Projekt ist laut Dropbox erwünscht.

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