代际退化

胶片时代,人们使用光学手段复制各种拷贝。但拷贝工作可能发生在非无尘环境,结果就会让胶片出现灰尘、指纹或头发,影响成片质量。不过这还仅仅是一次拷贝,有时母带早已遗失,只能使用二次甚至三次的拷贝进行 VHS 化,质量还会还会更差。

这种每复制一代,质量发生退化的情况,就被叫做代际退化(generation loss)。在光学、模拟信号的复制里,代际退化算是无法避免的情况。也许上世纪 VHS、音乐磁带等,使用模拟信号为载体的娱乐厂商是幸运的,因为复制这些介质的盗版产品,其品质一定会衰退,而不是可以完美复制的数字信号。

不过现实中的数字信号,还是会因为各种原因而发生代际退化。UGC 平台可能是最明显的推手,因为用户发布的图片、视频等多媒体内容,经常会被二次压缩。由于常见格式算法没有考虑代际退化,所以多次压缩后,图片就会变得糟糕。

比如 JPEG 格式的图片,在二次压缩的过程是先转换为 PNG 格式,再进行一次 JPEG 编码流程,所以原本的瑕疵会叠加。好在现代的图片格式有所考虑代际退化问题,已经不会像过去那么糟糕了。(比如图都绿了)

JPEG XL 在二次压缩时,会先无损退回到 JPEG 格式,再重新进行 JPEG XL 编码。如果选择的是无损编码,那么这将是无损的。AVIF 虽然没有 JPEG XL 那么抗二次压缩,但主要问题仅仅是色彩,大体内容还是能看清的。

封面图来自 Jon Sneyers 制作的 代际退化对比视频 截图,可以看到第 114 代时,JPEG 与 WebP 都很糟糕,而在 514 代时不可读。但 JPEG XL 与 AVIF 的效果保持得很不错,希望能尽快推广吧。

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