Una fotografía a escala humana. Esto es lo que pretende hacer el equipo de investigación de Apple PICOun códec de imágenes basado en aprendizaje automático que reduce el peso de los archivos hasta tres veces en comparación con los estándares actuales manteniendo la misma calidad percibida.
Por qué PICO es diferente de otros códecs
PICO representa Códec de imagen perceptual. El nombre lo dice todo: el sistema no mide qué tan cerca está una imagen comprimida del original píxel por píxel, sino qué tan convincente parece al ojo humano.
Desde muchos puntos de vista, no se diferencia de los códecs tradicionales. Muchos, JPEG en la cabeza, han explotado durante décadas algunas características conocidas de la visión humana: la menor sensibilidad al color en comparación con la luminancia, la mala percepción de los detalles de alta frecuencia. PICO parte del mismo principio, pero en lugar de utilizar transformaciones matemáticas fijas, aprende a representar la imagen a través de una red neuronal.
La imagen es analizada por una red neuronal que la traduce a una forma interna mucho más compacta, ilegible para cualquier otro sistema pero que el decodificador PICO es capaz de reconstruir fielmente. El archivo guardado es esta representación reducida, no una versión reducida de la foto original.
Para entrenar el modelo, Apple no sólo utilizó la medida clásica de cuánto se parece la reconstrucción al original, sino que añadió criterios que evalúan la calidad visual percibida. Entre ellos hay un mecanismo, llamado Ganarlo que empuja al sistema a producir texturas más realistas: el cabello, las telas y las superficies parecen más naturales incluso después de una compresión agresiva. El riesgo es que el sistema invente detalles que no estaban en el original. Apple describe en el documento las contramedidas adoptadas, en particular para evitar que el texto se vuelva ilegible y que la imagen muestre bloques de color poco naturales.
Cuánto ahorras y qué tan rápido es
Según Apple, PICO permite ahorrar en la tasa de bits entre 2,3 y 3 veces en comparación con AV1, AV2, VVC, ECM y JPEG-AI con la misma calidad percibida. En comparación con los mejores códecs neuronales alternativos, la ventaja declarada es 20-40%.
En iPhone 17 Pro MaxPICO codifica una fotografía de 12 megapíxeles en 230 milisegundos y decodificar en 150 milisegundos. Más lento que HEIC, que se beneficia de años de optimizaciones de hardware, pero más rápido que la mayoría de los códecs de aprendizaje automático que se ejecutan en una GPU de servidor Nvidia V100. Para llegar allí, el equipo exploró millones de configuraciones arquitectónicas en busca de aquellas que cumplieran los objetivos de velocidad en el dispositivo.
Cómo se midió la calidad
Apple no usó el PSNRla métrica clásica que mide la distancia numérica entre la imagen original y la reconstrucción. Prefería una evaluación subjetiva a gran escala: 74.925 comparaciones ciegas A/B recopiladas por 610 revisores, seleccionados después de realizar pruebas de daltonismo, sensibilidad al contraste y capacidad para reconocer artefactos de compresión. Los resultados se convirtieron en puntuaciones. Elo bayesianoun ranking estadístico de la calidad percibida. Se trata de una elección metodológica coherente con el principio PICO: si el objetivo es satisfacer al ojo humano, la medición debe provenir del ojo humano.
lo que el no puede hacer
PICO está optimizado para fotografías e imágenes de sujetos naturales. En gráficos sintéticos simples, cómics o ilustraciones limpias, el periódico admite que pueden requerir velocidades de bits más altas que los códecs convencionales para lograr una calidad comparable. Solo maneja compresión con pérdida y no es adecuado para reconstruir la imagen original poco a poco.
Qué cambia para quienes hacen fotos con iPhone
PICO todavía es una investigación, pero la dirección es clara. Fotos más claras sin perder calidad visual significan más tomas en el mismo espacio de almacenamiento, compartir más rápido en WhatsApp e iMessage y copias de seguridad de iCloud que ocupan menos espacio.
Para quienes toman fotografías de vacaciones con un iPhone y se quedan sin espacio antes de lo esperado, o para quienes suben decenas de fotografías a un sitio o servicio en la nube, una reducción del peso de los archivos hasta tres veces es un cambio que se notará.
Si Apple integra PICO en iOS, probablemente será transparente, como lo hizo con el paso de JPEG a HEIC en el iPhone 7: un nuevo formato, que no ha cambiado hábitos y que sólo se nota viendo el espacio que se ha liberado.
El documento está disponible en arXiv y la página del proyecto en apple.github.io/ml-pico Incluye un comparador interactivo entre PICO y los principales codecs actuales.