WebM in JXL umwandeln

Ein Forschungsprojekt an einer Hochschule sammelt über Monate Standbilder aus aufgezeichneten Livestreams für eine Medienanalyse, und weil die Bildzahl in die Tausende geht, wird Speicherplatz zur echten Größe im Projektplan. Für diesen Fall wurde JPEG XL entwickelt: kleiner als ältere Formate bei vergleichbarer Wirkung, ein offener ISO-Standard, veröffentlicht 2021.

Anders als bei einem TIFF für ein Archiv oder einem JPG für eine E-Mail verlangt hier niemand ein bestimmtes Format — die Entscheidung liegt bei der Person, die konvertiert. Das ändert, was diese Seite schuldet: eine ehrliche Einschätzung statt einer Bedienungsanleitung.

Der Ruf von JPEG XL beruht stark auf verlustfreier Kodierung — es kann ein Bild exakt speichern und ein bestehendes JPEG verlustfrei kleiner verpacken. Keines von beidem passiert hier. Die Einzelbildentnahme bietet nur eine Einstellung, den Zeitstempel, und übergibt das decodierte Bild an den gemeinsamen Bild-Encoder, der mit fester Qualität von 82 arbeitet.

Zweiundachtzig ist ein sinnvoller Wert für eine Fotografie und trotzdem verlustbehaftet. Eine so erzeugte JPEG-XL-Datei ist also die komprimierte Annäherung an ein Bild, das schon zuvor eine komprimierte Annäherung war — sie als archivalischen Master zu bezeichnen wäre doppelt falsch. Besser, das vorher in einem Absatz zu wissen als später bei der Auswertung.

Soll wirklich nichts mehr verworfen werden, führt der PNG-Weg dorthin. PNG speichert exakt, was der Decoder erzeugt hat, und hört dann auf — anschließend läuft eine verlustfreie Optimierung, die die Datei effizienter umschreibt, ohne ein einziges Pixel zu verändern.

Der Preis ist die Größe, und bei Bildschirminhalt fällt sie kleiner aus, als man erwarten würde, weil große einfarbige Flächen genau der Fall sind, für den PNG gebaut wurde. Die JPEG-XL-Datei eignet sich, wenn tausende Frames anfallen und die einzelne Dateigröße die eigentliche Zwangslage ist; die PNG-Datei, wenn der Frame Beweismittel, Dokumentation oder die einzige Kopie von etwas ist.

Ein einzelnes Bild in einer kleineren Größe ist keinen Wechsel der Arbeitsweise wert. Tausend Bilder sind eine andere Rechnung, und genau dafür passt diese Umwandlung: ein Überwachungsarchiv mit einem Frame je Aufzeichnung, ein Forschungsdatensatz mit Stichproben über hunderte Sitzungen, eine persönliche Sammlung, bei der der Speicherplatz eine reale Zahl im Budget ist.

In diesem Maßstab macht ein moderner Codec gegen einen älteren einen echten Unterschied bei der Festplattengröße, und dass wenig Software eine JPEG-XL-Datei öffnet, wiegt weniger, weil die Dateien von den eigenen Skripten gelesen werden, nicht von einer fremden Person. Muss eine davon versendet werden, kehrt sich die Rechnung sofort um.

JPEG-XL-Unterstützung in Browsern gilt als teilweise, nicht als flächendeckend, und GIMP sowie ImageMagick zählen zur Software, die die Datei liest. Beide Angaben stimmen, und beide verharmlosen, wie unpraktisch das im Alltag ist: Eine JPEG-XL-Datei lässt sich nicht verlässlich in einer Webseite darstellen, nicht in der Dateivorschau öffnen und nicht ohne Weiteres auf einem fremden Rechner ansehen.

Darauf sollte geplant werden statt es später zu entdecken. Eine JPG- oder PNG-Kopie neben allem behalten, was irgendwann jemandem gezeigt werden muss, und die JPEG-XL-Datei als Ablage behandeln, nicht als Arbeitskopie. Ein Archiv, dessen Format niemand öffnen kann, ist eine Sicherung mit Extraschritten.

Das Bild kommt in der nativen Pixelgröße des Videos heraus, nichts wird skaliert, und jede Umwandlung liefert genau ein Bild. Eine Serie aufzubauen heißt, wiederholt mit verschiedenen Zeitstempeln umzuwandeln — Zahl eintragen, umwandeln, herunterladen, Zahl ändern —, was pro Durchgang ein paar Sekunden dauert, weil nichts dazwischen hochgeladen wird.

Das ist ein vernünftiger Weg für ein Dutzend gezielt ausgewählter Frames aus einer Sitzung und ein schlechter für tausend automatisch entnommene. Für eine wirklich große Stichprobe ist ein Kommandozeilenwerkzeug mit fester Bildrate die passende Form — diese Seite ist für den einzelnen, bewusst gewählten Frame gebaut.

JPEG XL ist wie andere moderne Standbild-Codecs auf fotografischen Inhalt ausgelegt: Verläufe, Textur, sich gleichmäßig änderndes Detail. Bildschirmaufnahmen sind das Gegenteil — harte Kanten, flache Flächen, dünne Linien und kleine Schrift —, und verlustbehaftete Encoder legen an genau diesen Übergängen einen feinen Schleier.

Bei Qualität 82 ist dieser Schleier mild, aber vorhanden, und er landet genau auf dem Teil einer Bildschirmaufnahme, den jemand lesen können muss. Steht der Frame für eine Fehlermeldung, einen Feldwert oder einen Menüpunkt, der lesbar bleiben soll, ist der PNG-Weg die richtige Wahl, unabhängig davon, wie die Dateigrößen im Vergleich abschneiden.

Das meiste, was JPEG XL interessant macht, betrifft Fotografien: hohe Farbtiefe für Raw-Konvertierungen, ein Alphakanal, EXIF und ICC-Profile, die eine Bearbeitungskette überstehen, verlustfreie Neukompression einer bestehenden JPEG-Bibliothek. All das sind reale Vorteile, und keiner davon ist aus einem Videoframe erreichbar.

Der Frame kommt über ein Canvas mit acht Bit je Kanal an, vollständig blickdicht, ohne Kameradaten, ohne Aufnahmezeitpunkt und ohne Farbprofil — weil eine Browseraufnahme nie welche hatte. Übrig bleibt allein die Kompressionseffizienz als Argument, ein schmaleres als das, das sonst für den Umstieg auf das Format spricht.

Der Rasterweg dieser Seite decodiert jede Quelle zu reinen Pixeln und übergibt an den Encoder nur diese Pixel samt Qualitätszahl — ein ICC-Profil ist nirgends Teil dieser Übergabe. Die geschriebene JPEG-XL-Datei trägt deshalb kein eingebettetes Farbprofil, unabhängig davon, was das WebM an Farbraum-Information mitbrachte.

Für einen Frame aus einer gewöhnlichen Bildschirmaufnahme in sRGB spielt das praktisch keine Rolle. Bei Aufnahmen aus einer Kamera mit weiterem Farbraum kann ein Betrachter ohne Profil die Farben leicht anders zeigen, als sie ursprünglich gemeint waren — ein Punkt, der selten den typischen Anwendungsfall dieser Seite trifft, aber Teil einer vollständigen Beschreibung ist.

Das WebM wird im Tab mit den bereits vorhandenen Codecs des Browsers decodiert, ein Bild encodiert, und nichts, was das Video trägt, wird übertragen. Es gibt kein Konto und keine Tageszählung, und die kostenlose Ebene nimmt Dateien bis 100 MB an.

Für diesen Anwendungsfall ist das mehr als ein Grundsatz, weil die untersuchten Aufnahmen meist Bildschirmaufzeichnungen sind — Sitzungen, Dashboards, interne Werkzeuge, was gerade sichtbar war. Eine vollständige Aufnahme hochzuladen, um ein einzelnes Standbild zurückzubekommen, ist ein schlechter Tausch, noch bevor jemand fragt, wo sie gelandet ist.