Будущее сжатия данных: от пикселей до ДНК

Сжатие данных перестало быть исключительно проблемой аудио и видео. Сегодня речь идет о сжатии всех типов данных, включая геномы, облака точек, тактильные ощущения, 3D-сцены и машинные функции. Объем данных, который мы генерируем в различных секторах, от развлечений до медицины и автономных транспортных средств, растет с огромной скоростью. За последние 70 лет с момента изобретения транзистора в 1947 году мы получили беспрецедентную вычислительную мощность и достижения в таких областях, как генетика и космические исследования.

По данным, в 2020 году объем глобально созданных, захваченных, скопированных и потребленных данных составил около 59 зеттабайт, а к 2025 году ожидается рост до 175 зеттабайт. Важно не только генерировать данные, но и уметь их передавать, хранить и обрабатывать. Именно поэтому сжатие стало основополагающей технологией для всей цифровой экосистемы.

Подкомитет ISO/IEC JTC 1/SC 29, хотя и не известен широкой публике, лежит в основе всей индустрии цифровых медиа и развлечений. Он координирует стандарты сжатия изображений JPEG и разрабатывает технологии для сжатия и передачи видео, аудио и других мультимедийных данных. Совсем недавно их сфера охвата расширилась с «медиа для людей» на «данные для людей и машин», включая изображения, видео и 3D.

JPEG AI стал первым стандартом кодирования изображений, основанным на обучении, который использует ИИ и латентные пространства вместо ручных преобразований. Он позволяет преобразовывать изображение в латентный тензор, который затем сжимается и передается. Это также позволяет проводить анализ без полной декодировки пикселей, что значительно упрощает работу с данными.

С другой стороны, JPEG Trust определяет структуру для отслеживания происхождения и подлинности цифровых изображений, что становится особенно важным в эпоху синтетических медиа. Этот стандарт помогает установить доверие к цифровым медиа, фиксируя метаданные о происхождении и изменениях, которые претерпели изображения.

JPEG Pleno и JPEG XS представляют собой новые стандарты, которые расширяют возможности сжатия данных, включая работу с объемными данными и видео с низкой задержкой. Эти технологии необходимы для интеграции новых устройств захвата и обеспечения взаимодействия в сложных сценариях.