Ehrlich gemessen: KARC vs. vier Codecs
KARC schlägt die klassischen Standards JPEG und JPEG 2000 messbar. Gegen die modernen Codecs WebP und AVIF liegt es klar zurück — und genau das zeigen die Zahlen unten, ohne Beschönigung.
BD-Rate gegen alle vier Gegner
Negative BD-Rate-Werte bedeuten: KARC braucht weniger Bits für dieselbe Qualität (besser). Positive Werte bedeuten das Gegenteil (schlechter).
| Codec | BD-Rate PSNR | BD-Rate SSIM | KARC gewinnt | Urteil |
|---|---|---|---|---|
| JPEG (optimize=True) | −2,1 % | +9,9 % | 18/20 | KARC schlägt JPEG (PSNR) |
| JPEG 2000 (OpenJPEG) | −32,3 % | −45,9 % | 20/20 | KARC schlägt JPEG 2000 |
| WebP | +56,8 % | — | 0/20 | KARC liegt klar zurück |
| AVIF | +90,3 % | — | 0/20 | KARC liegt klar zurück |
JPEG 2000 wurde mit der OpenJPEG-Standardeinstellung über Pillow gemessen (ratenbasiert, ohne weiteres Tuning). Eine optimierter konfigurierte JPEG-2000-Implementierung könnte näher heranrücken.
BD-Rate kurz erklärt
- BD-Rate (Bjøntegaard-Delta-Rate). Misst, wie viel mehr oder weniger Bits ein Codec im Schnitt braucht, um dieselbe Qualität zu erreichen — gemittelt über eine ganze Qualitätskurve, nicht nur einen Punkt.
- Negativ = besser. Ein negativer Wert (z. B. −2,1 %) heißt: KARC erreicht dieselbe Qualität mit weniger Bits. Ein positiver Wert (z. B. +56,8 %) heißt: KARC braucht mehr Bits — also schlechter.
- PSNR und SSIM. PSNR misst den reinen Signalfehler, SSIM die wahrgenommene Strukturähnlichkeit. Wir berichten beide getrennt, weil ein Codec in einer Metrik führen und in der anderen zurückliegen kann — wie KARC gegen JPEG.
Methodik
20 Kodak-Bilder
Der klassische Kodak-Satz aus 20 Fotos dient als Testkorpus — ein etablierter Standard für den Vergleich von Bildcodecs.
Pillow-Baselines
JPEG, JPEG 2000, WebP und AVIF werden über Pillow erzeugt — also über die gleiche, frei verfügbare Bibliothek, damit der Vergleich reproduzierbar bleibt.
qstep-Sweep
Für jedes Bild wird eine komplette Rate-Distortion-Kurve erzeugt, indem die Quantisierungsstärke (qstep) durchgefahren wird — von hoher bis niedriger Qualität.
PSNR & SSIM
Auf jeder Kurve werden PSNR und SSIM gegen die Bitrate gemessen; daraus ergibt sich die BD-Rate je Metrik und Bild — gemittelt über alle 20 Bilder.
Stark gegen die Standards — hinter den modernen Codecs
KARC schlägt JPEG (bei PSNR) und JPEG 2000 (bei PSNR und SSIM) reproduzierbar auf dem Kodak-Satz. Gegen WebP und AVIF verliert KARC dagegen auf jedem einzelnen Bild — der Abstand ist groß und wir stellen ihn nicht in Frage. KARC ist damit ein ehrlich konkurrenzfähiger Codec gegen die klassischen Standards, aber kein Ersatz für moderne Verfahren.
Dokumente als PDF
Die vollständige technische Dokumentation und der mathematische Testbericht — beide mit dezentem Wasserzeichen.