Technologia opracowana przez dr. Jarosława Dudę z Uniwersytetu Jagiellońskiego znalazła kolejne zastosowanie w produktach światowych gigantów. Google Chrome obsługuje już domyślnie obrazy w formacie JPEG XL, który wykorzystuje stworzoną przez krakowskiego badacza metodę kompresji danych. Dla użytkowników oznacza to możliwość wyświetlania zdjęć zapisanych w mniejszych plikach przy zachowaniu wysokiej jakości.
Google ogłosiło wprowadzenie obsługi JPEG XL 6 października. Od wersji 155 Chrome odczytuje obrazy w tym formacie bez konieczności manualnego uruchamiania funkcji eksperymentalnych. To kolejny etap upowszechniania standardu, którego jednym z ważnych elementów jest ANS — metoda opracowana przez naukowca z Wydziału Matematyki i Informatyki UJ.
Mniejsze pliki, wysoka jakość zdjęć
ANS to skrót od angielskiej nazwy Asymmetric Numeral Systems, czyli asymetrycznych systemów liczbowych. Metoda pozwala skutecznie zmniejszać objętość danych, a jednocześnie gwałtownie je przetwarzać. Jej podstawy dr Jarosław Duda rozwijał w latach 2006–2014.
W przypadku obrazów kompresja ma bardzo praktyczne znaczenie: od rozmiaru pliku zależy, ile miejsca zajmuje zdjęcie i ile danych trzeba przesłać, by je wyświetlić. JPEG XL umożliwia zapisywanie fotografii w mniejszych plikach przy zachowaniu wysokiej jakości. Obsługuje również kompresję bezstratną, która pozwala odtworzyć obraz bez utraty informacji, oraz obrazy HDR.
Rozwiązanie krakowskiego badacza jest częścią tego standardu. Dr Duda jest autorem metody ANS, wykorzystywanej przy kompresji, a sam JPEG XL stanowi efekt szerszych prac nad nowym sposobem zapisu obrazów.
Od Apple i Mety po dane z sekwencjonowania DNA
Obecność w JPEG XL to kolejne zastosowanie technologii stworzonej na UJ. ANS wykorzystuje już Zstandard — narzędzie kompresji rozwijane przez Metę. Apple stosuje tę metodę w technologii LZFSE, dostępnej m.in. w systemach macOS i iOS.
Po rozwiązanie sięgnęło również Google w bibliotece Draco, służącej do kompresji modeli trójwymiarowych i chmur punktów. NVIDIA oferuje kodowanie ANS w bibliotece nvCOMP, która pozwala kompresować dane na procesorach graficznych. Metodę wykorzystano także w narzędziu DivANS opracowanym przez Dropbox.
Zastosowania wykraczają poza zdjęcia i grafikę komputerową. Jeden z wariantów ANS jest używany w formacie CRAM, służącym do przechowywania danych z sekwencjonowania DNA.
Trzy kierunki studiów, dwa doktoraty
Dr Jarosław Duda pracuje jako adiunkt w Instytucie Informatyki i Matematyki Komputerowej UJ. Ukończył studia magisterskie z informatyki, matematyki i fizyki, a następnie uzyskał doktoraty z informatyki teoretycznej oraz fizyki teoretycznej. Odbył też staż podoktorski na amerykańskim Purdue University.
Największą rozpoznawalność przyniosły mu asymetryczne systemy liczbowe. Opracowana przez niego rodzina metod łączy wysoką skuteczność kompresji z szybkością działania — cechy szczególnie istotne przy przetwarzaniu dużych ilości danych.
Badacz zabiega również o utrzymanie ANS jako technologii wolnej od patentów. W 2021 roku za swoje osiągnięcia naukowe otrzymał Nagrodę Miasta Krakowa.
