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HEIF

HEIF って何?

  • MPEG 規格で静止画データを格納するコンテナ仕様。
    • コンテナ形式的には JPEG2000 の後継で ISOBMF(QuickTimeの後継)。
  • 最近の動画コーデック H.265/HEVC のキーフレームを入れる事で、ISOBMF の柔軟性と HEVC の高圧縮を併せもち、将来的に JPEG を倒し得る技術的ポテンシャルを手に入れた。
  • Nokia が開発。Apple が iOS11 / macOS High Sierra で対応、普及推進してる。

拡張子

  • *.HEIC です。
    • 中身が H.265/HEVC である事を示します、
  • なお同じ HEIF コンテナで H.264/AVC を入れる場合は、*.AVCI
  • その他のコーデックだと .HEIF です。(具体例ないですが)

何がすごいの?

  • 画質とファイルサイズのパフォーマンスがすごい
    • 同じ位の画質で JPEG の半分位までサイズが減る圧縮率
    • ブロックノイズが出ない?(画質落として実験しよう)
  • ロスレス(劣化しない圧縮)と透明度に対応してるので PNG の代わりになり得る。
    • ただし、YUV444 と RGB 色空間対応(デフォルトではYUV)の実装が必要。
  • アニメーションもできるので GIF の代わりにも?。(ブラウザのインライン表示対応するのだろうか。。)
  • HDR、Deep Color 対応。
    • 但し macOS/iOS は最低ラインの main profile 辺りなので Deep Color 未対応。
  • YUV 444 対応(WebPはYUV420だけ)。これも macOS/iOS は YUV420 と 400(グレースケール)のみ。。ベータ版で一時期 444,420 表示できた気がするけど。。
  • ピクセルデータに沿った別のデータをつけられる
    • 透明度とか。
    • カメラからの距離、Depth も対応。iPhone だと画像認識で深さを推測してる (と思われる)
  • 表示する際の回転やクリップを定義できる。(回転は JPEG でも Exif orientation がありましたね)
  • タイル上にバラした画像として格納できる。
    • 一部クリップする時に最小限のタイルだけ読めば良くて便利。
    • iPhone カメラで撮影するとそうなる。
  • Exif メタデータや ICC プロファイルも入れられる (実例作れる?)
  • H264 とおなじく H.265 もハードウェアエンコーダが積まれれば H/W で処理できるようになる。
    • iPhone7 の A10 Fusion chip、iPhone8 の A11 Bionic chip なら H/W エンコードできるはず。
      • 但し、それ未満の端末だとエンコード自体できない。
    • iPhone6、SE の A9 chip でもデコードならいける。
      • ソフトウェアデコードできるので遅くて良いなら 5s の A7 chip でも多分いける。
      • iPhone5, 5c 以下は iOS11 対象外なので駄目です。

どこで表示できるの?

  • iOS 11 / macOS High Sierra から標準ビューアで見られる。
  • でも、Safari 含めてブラウザは駄目。
  • 今のところ保存形式は HEIF、一般ユーザが画像を取り出すと JPEG という流れ。
    • 勿論、HEIF (拡張子は *.HEIC) のまま取り出せます。
  • どうやって HEIF 形式で画像ファイルを取り出すの?
    • iOS で設定>写真>「元のフォーマットのまま」を選択。又はカメラ>フォーマット>高効率(古いマイナーバージョン?)
    • 標準アプリのカメラとか HEIF 対応アプリで撮影。
    • macOS の写真アプリのオリジナル書き出し。

サンプル画像ある?

この辺りからどうぞ。

但し、iPhone が出力するコンテナ構造は、このどれとも違うので注意。

どうやって作るの?

  • iOS の API CGImage〜 を使っても良いですが。
  • JPEG/PNG から H.265/HEVC
    • FFmpeg 、または x265 、または libde265
  • H.265/HEVC から HEIF
    • MP4Box、または公式の nokiatech heif ライブラリ。

パラメータ。

  • yuv
  • lossless
  • crf
  • preset

バイナリの実際

  • iPhone が出力するバイナリ
    • メタデータ色々
    • タイリング。
  • nokiatech の出力するバイナリ (未検証)
  • GPAC/MP4Box が出力するバイナリ
    • 超シンプル

自力でバイナリ作って見た

IO_HEIF とか。許可が出れば社内で作ってるのとか。

知見

  • H.265/HEVC に引きずられる部分がある。
    • 最小ブロック以下はエンコード出来ない。64x64 未満だと駄目。
    • クロマサブサンプリングで 420 だと width, height 偶数じゃないと駄目。(奇数だとエラー)
    • これらは、HEIF コンテナの crop 機能で対応できるかも?
  • macOS, iOS が 恐らく、最低ラインの main プロファイルしか対応出来てない?
    • グレースケール(YUV400) と YUV 420 だけ。(一時期、マイナーバージョンアップで 444 表示出来た事があるような。。)
    • 8bit しか多分駄目。10bit や 12bit 16bit は?
    • 色空間指定も多分駄目。(JPEG の YUV データをそのまま放り込んで彩度が合わない時期があったので、一時期対応してたかも。)

ライセンスの話は?

  • 匂わすだけで、具体的には話さないかも。話せないかも。

参考資料

最近のトピック

ImageMagick

そろそろ対応しそう(な雰囲気)

AV1 対応

  • Netflix の提案

その他


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Last-modified: Fri, 11 Oct 2019 12:09:55 JST (5d)