图片格式的新兵？解读TPG格式

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格式背后的故事 认识常见图片格式

无论是在手机上还是电脑上，我们几乎天天都要面对各种各样的图片。常见的图片格式有BMP、JPG（JPEG）、PNG、WEBP等，那么这些图片格式有什么不同？这些图片格式从直观的角度看，最大的不同就是体积大小不一样。大家可以使用系统自带的“画图”组件测试，对于同一张图片使用“画图”打开后，依次将其另存为上述三种格式，可以看到体积从小到大依次为JPG、PNG和BMP，其中BMP大小≈40倍JPG（图1）。

那么为什么会出现这种情况？其中原因就是由于这些图片格式使用了不同的压缩算法（其中BMP未压缩）。和我们常见的RAR、ZIP压缩格式一样，我们在压缩同一个文件的时候，如果使用不同的压缩率，最终得到的文件体积也不一样。因为对于很多高品质格式的图片，其中包含很多冗余信息，而对这些信息的压缩不会对肉眼观看这些图片带来明显的影响。比如上述例子，PNG格式体积大约只有BMP的十分之一，但是图片显示质量在我们看来并没有降低多少，原因就在于PNG格式中将原本BMP中的很多冗余色彩信息进行了压缩（图2）。

体小质大 TPG背后的秘密

如上所述，采用不同的压缩算法可以在不影响图片品质的前提下大大降低文件的体积。这次腾讯推出的TPG其实也是一种图片压缩算法，据官方介绍，此项专利技术由腾讯音视频实验室基于AVS2内核自主研发。那么这个算法和常见的图片压缩又有什么区别？

对于一种压缩算法好坏的判断指标，一是压缩后图片质量比较，对同一张源图，分别使用不同算法进行压缩转换，然后比较压缩后的质量，在质量相差无几情况下，体积越小则表明压缩算法越好。在官方提供的测试样片中可以看到，TPG和目前高品质压缩格式webP（无损压缩后的webP比PNG文件少45%）对决中，对于同一张源图转换为TPG文件要比转换为webP小29%，而且图片质量几乎没有多大区别，显然TPG算法要比webP好得多（图3）。

压缩算法好坏的另一个指标则是压缩率的比较，比较的方法是使用同等大小的图片进行显示质量的比较。目前主流图片格式中，JPG的压缩率是较高的，在和JPG格式的对比中，对于体积大小基本相同（JPG 7.4KB、TPG7.3KB），也就是使用同等压缩率的前提下，TPG压缩后的显示质量明显比JPG的效果要好（图4）。

在实际测试中，TPG比PNG小50%以上，比GIF小90%以上，比JPG/JPEG格式图片（采用Libjpeg-Turbo编码）小40%以上，比采用Guetzli编码的JPG/JPEG格式则小了41.7%。相比于Google推出的WEBP格式，TPG的文件大小减少了近30%（图5）。

当然除了在体积方面的优势外，TPG图片格式在动态格式、高清、无损其他核心要求上全部支持，而目前主流的压缩格式总是有部分不支持。比如JPG不支持透明通道，这样一些透明背景的图片保存为JPG格式就无法显示背景。相比之下，TPG则完全支持常见压缩算法中的全部指标，因此TPG在图片格式处理中可以有更多的作用（图6）。

显然无论是从压缩率、图片质量还是支持指标上来看，TPG比目前主流的图片编码都要好，这主要得益于腾讯公司强大的研发能力，开发出业界先进的图片压缩算法才能实现上述效果。

不仅仅是简单压缩 TPG给我们带来的便利

看了上面的介绍可以知道，TPG的最大优势是在压缩后体积占比上。对于常见图片，TPG只是节约了几十KB的存储空间，对于我们来说似乎并没有多大的用处，不过大家可别小看这种压缩带来的实际利益。

一方面，对于网络服务商来说，由于目前各种图片充斥着网络，一家网站的服务器可能要存储数以亿计的图片。以淘宝为例，根据统计淘宝目前保存的图片文件数量达到286亿多个，平均图片大小只有17.45KB，占用空间达到1PB（注：1PB=1024TB= 1073741824MB）。显然如果类似的服务器，它的图片格式假设原来是JPG，现在转换为TPG（体积缩小40%），想一想这个存储成本能够降下来多少？当然TPG目前是腾讯专利格式，但是按照微信、QQ用户数量，腾讯服务器保存的图片也不会比淘宝要少。

另一方面，在这个“读图”时代，我们很多的信息都是通过图片完成。比如微信里很多信息、QQ表情等都是通過图片实现，如果网站服务器存储图片过多，在微信里就不容易快速打开这些图片，给我们的阅读、存储和信息交流带来极大的不便。TPG的出现则可以有效缓解图片过多的难题，可以让我们获得更流畅的“读图”体验！