Testberichte

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.

−2,1 %
BD-Rate (PSNR) gegen JPEG — weniger Bits bei gleicher Qualität
18/20
Kodak-Bilder, auf denen KARC JPEG schlägt
−32,3 %
BD-Rate (PSNR) gegen JPEG 2000 — gewinnt 20/20
Vollständige Tabelle

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.

Was die Zahlen bedeuten

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.
Wie gemessen wurde

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.

Ehrliches Fazit

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.

Downloads

Dokumente als PDF

Die vollständige technische Dokumentation und der mathematische Testbericht — beide mit dezentem Wasserzeichen.