Kategori: Teknik

Kategorier
Kultur Teknik

Bästa bildformat?

Webben består mestadels av bilder i formatet JPEG, och så har det varit sedan begynnelsen, det vill säga sedan början av 1990-talet. Det har en utmärkt algoritm, som är snabb och typiskt ger en destruktiv kompression 10:1 mot originalet. Det betyder att en 24-bitars bild om en megapixel (1000 x 1000) reduceras från 3 MB till runt 300 kB utan förlust i perception.

Det är ändå en tung fil, varför man vanligen tummar något på kvaliteten för att åstadkomma lättare filer med en kompressionsgrad 100:1 eller mer. Ju högre kompression, desto mer distortion av olika slag framträder, som bandning av ytor eller brus av olika slag.

Formatet är även begränsat till just åtta bitar per kanal, och saknar dessutom en alfakanal för transparens. Av det skälet förekommer även formatet PNG (samt dess fattiga föregångare GIF), med stöd för alfatransparens. Å andra sidan är kompressionen ickedestruktiv, vilket ger tyngre filer, och stöd finns inte heller för andra färgmodeller än RGB. PNG är därför inte lämpligt för fotografier, utan nyttjas mest för ikoner och annan grafik.

Försök att konsolidera de båda formaten saknas inte, och JPEG-2000 med varianter är särskilt känt. Formatet har stöd för såväl ickedestruktiv komprimering som transparens, och kan hantera upp till 38 bitar per kanal. Det nyttjas flitigt i andra sammanhang, men just inte på webben, då de flesta webbläsare saknar stöd.

Orsaker härför torde vara att JPEG-2000 inte är bakåtkompatibelt, att formatet bara ger smärre vinster för mindre bilder, att det är betydligt mer processorkrävande, samt kanske även de sedvanliga patenttvisterna. Det är annars fullständigt överlägset jämfört med föregångaren.

En annan utveckling råder på på videosidan, där AVC/H.264 allt mer har kommit att ersättas med efterföljaren HEVC/H.265 (och nu även VVC/H.266). Men för video finns uppenbara vinster att göra med effektivare komprimering, varför man snabbare anammar nyare format.

Men videoformaten kan även användas för stillbild, och just HEVC har en sådan komponent i HEIC, som används på Apples plattformar. Det är ett modernt format med bättre kompression än JPEG-2000, men även här finns patenttvister och andra hinder för en bredare implementation. Inte ens Apple stödjer formatet i den egna webbläsaren.

Konkurrens är en annan faktor, och bland andra Google är involverat i att utveckla egna format för såväl video som bild. VP9 är här en motsvarighet till HEVC, om än inte med samma utbredning. VP9 har i sin tur gett upphov till AOM:s AV1, som har till syfte att kringgå patentproblemen med HEVC och därmed göra formatet mer tillgängligt.

Även AV1 har en stillbildskomponent i AVIF, ett format som likt HEIC distribueras i metafilformatet HEIF. AVIF är publikt tillgängligt utan avgifter, och har därmed en uppenbar fördel i att snabbt ha anammats av företag och utvecklare. Formatet stöds därför numera av alla större webbläsare (Chrome, Firefox, Webkit/Safari), men har ännu liten spridning.

AVIF är något mer begränsat än JPEG-2000 i termer av bitdjup (8–12 bitar), färgmodeller och andra avseenden, men har moderna algoritmer som ger en helt överlägsen kompressionsgrad och avservärt mindre distortion.

Ytterligare en pretendent i genren är WebP, ett stillbildsformat baserat på Googles videoalgoritm VP8. WebP har numera brett stöd på webben, och används allt mer flitigt – inte minst på denna blogg. WebP är avgjort mer effektivt än JPEG, med transparens och effektivare komprimering, även ickedestruktiv sådan. Däremot har det bara stöd för åtta bitar.

Vän av ordning vill här kanske inflika att de flesta skärmar ändå bara kan visa åtta bitar per kanal, men högre dynamiskt omfång ger alltså mjukare övergångar och motverkar att kraftig bandning uppstår. Det är inte heller säkert att fler bitar ger större filtyngd, eftersom algoritmerna är vågbaserade och därmed drar nytta av den större graden av kontinuitet.

Gradient 2000 px x 1000 px (AVIF, 12 bitar)

För att i någon mån utröna vilket av dessa format – WebP, AVIF, HEIC, JPEG, JPEG-2000 – som är «bäst» i någon lämplig mening, ska vi här studera hur en 16-bitars gradient med en skarp avgränsning i text renderas i de olika formaten. Det är givetvis ett högst begränsat test, som inte tar hänsyn till en rad olika situationer, och som inte heller varierar parametrar för kvalitet – vi sätter här 80 % generellt (vad det nu kan betyda). Men jag vågar ändå påstå att vi med denna information kan få klarhet i formatens för- och nackdelar.

Originalet är 2000 x 1000 i 16 bitar per kanal, vilket motsvarar 12 MB i filtyngd. Export till JPEG ger som förväntat tydliga bandlinjer istället för en steglös gradient, vilket förfular intrycket. Vid förstoring ser man även tydligt smuts kring texten, men å andra sidan är filstorleken reducerad till 95 kB, eller 1/126.

Bandning i åtta bitars AVIF (samt JPEG, WebP, HEIC)
Kontinuerlig ton i tio bitars AVIF (samt JPEG-2000)

Faktum är att samtliga format ger bandning när export sker i åtta bitar, men med bättre kompression. HEIC ger här 37 kB (1/324), WebP 33 kB (1/363) och AVIF 31 kB (1/387), det vill säga ganska likvärdiga resultat. Distortionen försvinner först vid närmast ickedestruktiv kompression, vilket för WebP motsvarar 667 kB eller blott 18:1. Det är ändå bättre än JPEG-2000, som ger 869 kB (14:1) i åtta bitar, men det duger inte för webben.

Distortion vid 8 bitars JPEG

Alla format ger även distortion kring texten vid åtta bitars export, med undantag för AVIF, som ger en helt ren rendering. Vid sexton bitar ger även JPEG-2000 ett gott resultat, men till priset av alldeles för tung filstorlek.

AVIF ger ingen distortion vid vare sig 8 eller 12 bitar

Ohotad vinnare är här AVIF i tolv bitar per kanal, med en filstorlek om blott 29 kB (1/414), och utan vare sig bandning eller distortion av annat slag – första bilden ovan. Nackdelen är emellertid att kodningen är oerhört processorintensiv, vilket är ett hinder för bredare implementering på webben, då de flesta bilder genereras på server.

WebP dras med en smutsig kantremsa

WebP intar en mellanställning i att vara avsevärt mer effektivt än JPEG, men inte lika processorintensivt som AVIF, och därmed har formatet kommit att etablera sig på webben. Man kan förstås räkna med att mer effektiva algoritmer utarbetas vad det lider, och att man därmed kan reducera belastningen. Behov finns för AVIF och framtida efterföljare, och de kommer därför småningom att få bredare fäste.

Även HEIC har grå nyans insprängd i kantremsan

I praktiken behöver man inte nyttja 80 % i kvalitet, utan det räcker vanligen med 30 % för både WebP och AVIF, varvid vinsten blir än större. Undantaget är natthimmel och liknande gryniga ytor, som kan kräva betydligt högre kvalitet.

JPEG-2000 har istället mer utspridd distortion, i likhet med föregångaren JPEG

Här kanske någon invänder att det inte spelar någon roll om en bild är 30 kB eller 100 kB, eftersom det är småpotatis i sammanhanget. Men å ena sidan är bandbredd faktiskt inte gratis, och å den andra finns ett faktiskt behov av såväl större bildformat som att nyttja de tio eller tolv bitar som kamerabilder typiskt renderas i. 50 Mpx i 12 bitar motsvarar 200 MB per bild, vilket med AVIF skulle kunna tas ned till mindre än en halv megabyte.

Gradienten i 8 bitars WebP, med tydlig bandning
Kategorier
Asien Europa Japan Kina Korea Politik Teknik USA

Europeisk hedging

Modeorden för dagen är «derisking» och «decoupling», det vill säga att minska risken eller kanske till och med knoppa av någon del i logistikkedjan, synnerligen avseende mer känsliga produkter, och enkannerligen med hänvisning till Kina. Men å andra sidan minskar man nog inte risken genom att lägga alla ägg i den amerikanska korgen, ty det krävs bara ett val för att det allt mer labila landet åter ska ta en ny riktning.

En annan strategi är att göra sig mer oberoende genom ökad grad av självförsörjning, exempelvis avseende produktion av halvledarteknik eller brytning och raffinering av jordartsmetaller och andra mineraler. Europa skulle över tid kunna återbygga en kedja för mineralutvinning, men sådana projekt skulle dels vara oerhört kostsamma i jämförelse med den kinesiska produktionen, och dels rendera våldsamma problem kring miljöhantering i ett Europa som har utlokaliserat den mesta av smutsig industri.

För halvledartekniken är problemen än värre och av mer strukturell art, då Europa sedan länge förlorade den inhemska industrin till såväl USA som Japan och sedermera Korea, Taiwan och Kina. De högtflygande planerna på att åter ta hem den sortens produktion till Europa är inte nya, men går inte att förverkliga med den byråkratiska struktur som präglar unionen.

Europa är ekonomiskt jämbördigt med Nordamerika och Östasien, men är i politisk mening en konfederation bestående av ett stort antal småstater, som har svårt att enas i mångahanda frågor. Speciellt finns ingen gemensam industripolitik, och konkurrensen sker inte bara med omvärlden utan främst inom unionen – en form av kannibalism i sammanhanget.

I kontrast är de dominerande aktörerna USA och Kina stora och folkrika stater med helt andra möjligheter att bedriva storskalig industripolitik än det handikappade Bryssel, samtidigt som andra större spelare som Korea, Japan och Taiwan genom motsvarande aktiv industripolitik har kunnat bygga upp lukrativa industrier kring elektronik och IT.

EU och dess enskilda stater har inte muskler att åstadkomma något liknande, och har dessutom ett alldeles för tungt fokus på reglering, «värderingar» och att uppfostra kreti och pleti, snarare än att uppmuntra tillväxt, utveckling och forskning. Det är således ingen tillfällighet att elektronik- och IT-industri för en tynande tillvaro i Europa, ty det finns ingen jordmån för tillväxt – alla sådana initiativ stryps i sin linda genom Europeiska sovjetunionens röda tejp, samt även genom att USA och i allt större utsträckning även Kina lockar till sig talangerna med dollarbuntar.

Detta är en ordning som inte kommer att förändras i brådrasket, utan tvärtom kommer att bestå för lång tid framöver. Europa skulle behöva bli en federation – Europas förenta stater – med en kraftfull centralregering för att kunna matcha de nordamerikanska och östasiatiska industrierna, och därtill skulle man behöva ändra fokus från ett typiskt europeiskt och socialdemokratiskt synsätt till ett mer marknadsliberalt, med tonvikt på att premiera kompetens och tillväxt.

Mot den bakgrunden behöver Europa förhålla sig till verkligheten som den är, snarare än så man önskade att den vore. Den realiteten bestäms av att både USA och Kina kommer att vara dominerande aktörer inom en rad fält under det kommande århundradet, med allt större tonvikt på kinesisk dominans vad det lider. Man vill så gärna förtränga detta faktum, men det är så det är.

Därmed behöver EU och enskilda medlemsstater bli betydligt smartare i att navigera mellan dessa båda poler, exempelvis genom att spela ut dem mot varandra för att vinna fördelar istället för att högljutt rata den ene på grund av värderingsskillnader. Det är en form av hedging, att gardera sig mot att bli alltför beroende av endera parten, att hålla dörren öppen för olika utvecklingar, att bejaka flera alternativ istället för att låsa in sig i ett enskilt.

Kategorier
Kina Politik Teknik USA

Kinas begynnande hämnd

Den amerikanska ambitionen att kapsla in Kina och hämma landets utveckling medelst exportkontroll av halvledare och annan högteknologi har visserligen negativa effekter för Kina i det korta perspektivet, men å andra sidan har den typen av illegal «economic coercion» även en betydande bumerangeffekt som drabbar avsändaren grymt och skoningslöst.

Exempelvis är Kina världens största importör av halvledarteknik, givet att man har världens största tillverkningsindustri. Konsekvensen av amerikansk exportkontroll är då att amerikanska elektronikföretag i ett slag förlorar denna jättemarknad, vilket syns i både boksluten och aktiekurserna. Även andra länders företag (exempelvis Samsung) drabbas, nämligen för att man har amerikansk teknik i sina produkter och därmed åläggs restriktioner. Dessa företag försöker på olika sätt kringgå exportkontrollen genom att eliminera amerikansk teknik, vilket alltså drabbar USA.

En annan effekt är att den kinesiska produktionen minskar eller omfattas av störningar då brist på halvledare uppstår, vilket får logistiska effekter i hela världshandeln, just den typen av störningar som plågade världen efter pandemin och småningom ledde till ett flertal negativa ekonomiska effekter.

Kina är även världens största exportör av halvledarprodukter, men av det mindre raffinerade slaget, det som kännetecknar smarta funktioner i bilar och andra produkter. Konstruktion och produktion av det slaget kräver emellertid nyare generationers halvledarteknik, varför världen inom kort kan räkna med förnyad brist på halvledare inom bilindustrin med mera.

På längre sikt innebär Washingtons åtgärder emellertid bara att Kina blir oberoende av amerikansk teknik, och även att man blir den ledande makten på området. Företag som Huawei har redan rundat exportkontrollen genom att se över leveranskedjan och innovera nytt, medan regeringen öser pengar på utveckling och forskning, inte bara inom halvledare utan i alla relevanta högteknologiska fält – discipliner i vilka man till största del redan har ledningen.

Man kan kallt räkna med att Kina inom tio år är ikapp och förbi även avseende halvledare, och då lär de högtflugna planerna på amerikansk och till och med europeisk chipstillverkning bli högst överflödiga. Kina skulle då kunna ta en gruvlig hämnd genom att belägga sina egna produkter med exportkontroll, på samma sätt som jänkarna gör nu.

Emellertid är det inte så Kina fungerar, utan man söker maximalt utbyte via normala handelsförbindelser. Men om USA och Bryssel propsar på att förbjuda Huawei, ZTE och till och med Tiktok (!), så har Zhongnanhai inte så mycket annat alternativ än att svara med samma mynt.

Det har man just gjort genom att belägga amerikanska minnesföretaget Micron med marknadsförbud, med hänvisning till «nationell säkerhet». Det är förstås ett skenargument, men av exakt samma kaliber som det som nyttjas i USA och Europa angående kinesiska företag, under den luddiga tesen att Huawei eller Tiktok skulle kunna göra det som USA redan gör, det vill säga spionera till höger och vänster.

Tveklöst är det därmed fråga om tit-for-tat, och mer av det slaget lär komma vad det lider om USA framhärdar i sin ambition att strypa Kinas åtkomst till halvledare och annan amerikansk teknik. Det är rättvist, och frågan är bara varför Beijing är så saktfärdigt och måttligt i sitt svar – Washington har redan kastat tärningen, man kommer sannolikt inte att ändra kurs.

Beijings åtgärd kom passande nog samma dag som den förlegade G7-gruppen uttalade att Kina är det största «hotet» mot den rådande världsordningen (den som tillåter de rika G7-länderna att berika sig på det globala syds bekostnad), och innebär ett första steg i att svara på de ohemula amerikanska restriktionerna. Som en följd steg aktiekurserna för inhemska kinesiska företag, som därmed vädrar morgonluft då de amerikanska tillverkarna pressas tillbaka.

Zhongnanhai kan förstås slå mycket hårdare än så om man vill, exempelvis genom att kasta ut Apple och istället gynna Oppo, Xiaomi, Huawei och andra inhemska tillverkare. Men samtidigt är 苹果Pingguo populärt i Kina, varför det skulle fresta på att genomföra en så drastisk åtgärd. Men även den kinesiska befolkningens tålamod är begränsat, och man har lång erfarenhet av att spontant bojkotta japanska och andra produkter, varför även de amerikanska flaggskeppen är i farozonen.

Här finns för övrigt en direkt koppling till Apple, i det att företaget länge har nyttjat kinesiska YMTC för NAND-flashminne i sina telefoner och datorer. Under amerikanska politiska påtryckningar har Apple sedermera avslutat relationen med YMTC, och därmed kan man se åtgärden mot konkurrerande Micron som en ren hämndaktion.

Kategorier
Kina Politik Teknik USA

Konstitutionsvidrig Tiktok-lag

Knäppgökarna i Montanadelstaten har just förbjudit Tiktok, och jänkarna bevisar därmed åter vad det egentligen innebär att vara «the land of the free» i en så kallad liberal demokrati. Den forna mccarthyismen har blossat upp i ny tappning, men med en ny inbillad ärkefiende i form av Kina.

Den sjukliga paranojan åsido är det ändå så att lagen mest är en papperstiger, som med matematisk precision kommmer att rivas upp av högre rätt. USA har nämligen ett starkt skydd mot skogstokiga politiker i form av konstitution och maktdelning, och lagen i fråga är inte förenlig med konstitutionens första tillägg.

Congress shall make no law respecting an establishment of religion, or prohibiting the free exercise thereof; or abridging the freedom of speech, or of the press; or the right of the people peaceably to assemble, and to petition the Government for a redress of grievances.

Att förbjuda Tiktok är nämligen liktydigt med att förhindra uttrycks- och informationsfriheterna, vilket inte är möjligt med mindre än att den nationella säkerheten är omedelbart i fara. Så är naturligtvis inte fallet angående Tiktok, och det är inte heller en sak för en delstat att bedöma.

Skräplagen i fråga skulle för övrigt aldrig kunna efterlevas, och man tycks inte vara medveten om hur enkelt det är att med VPN simulera en annan geografisk ort på valfri plats på jorden. Det är inte heller troligt att Apple och Google skulle gå delstaten till mötes i att blockera användare som lokaliseras till Montanadelstaten.

Kategorier
Kina Politik Teknik

Din kinesiska elbil

Elbilsboomen kom av sig något i Sverige på grund av de absurda elpriserna, som i sin tur ytterst beror på katastrofal nationell och europeisk energipolitik med nedlagd kärnkraft och alldeles för stort fokus på vindkraft. Det hjälper inte heller att moderatjuntan tog bort subventioneringen av elbilar via bonus malus-systemet, och därmed är det en alldeles för kostsam investering för de flesta.

Men småningom kommer försäljningen åter att ta fart, särskilt när nya reaktorer finns på plats och elpriset sjunker till en godtagbar nivå. Troligen kommer din nya elbil då att vara kinesisk, och med det menas varken Volvo eller kinesisktillverkade Tesla, utan strikt inhemska modeller.

Detta för att kinesiska modeller är så mycket billigare, uttryckt i ekvivalent kvalitet. Kinas industri har enorma fördelar i volym, logistik, regeringsstöd, billig arbetskraft och en rejäl portfölj med egna patent, varför man kan pressa priset till nivåer som europeiska tillverkare inte kan matcha.

Ekonomin kommer således att fälla avgörandet, på samma sätt som när japanska riskokare hade exportframgångar på svenska och andra västerländska vägar under 1980-talet. Toyota, Nissan och Mitsubishi kanske inte var av allra högsta kvalitet, men de hade å andra sidan ett betydligt mer förmånligt pris.

I dag hör japanska och koreanska bilar till det yttersta toppskiktet, medan Kina aldrig kom in i matchen om den mogna fossildrivna marknaden. Men med elbilar är förhållandet omvänt, och Kina har här tagit täten genom en målmedveten nationell strategi på alla nivåer.

BYD (Build your dreams) är här marknadsledande i både Kina och i världen i stort, om man räknar in hybrider. För strikt batteridrivna fordon får man tills vidare nöja sig med en tredjeplats, efter Tesla och Toyota. Men det lär komma att ändras.

Konglomeratet SAIC-GM-Wuling, inkluderande amerikanska GM, intar en andraplats efter BYD, följt av SAIC, Chery, GAC och en drös andra tillverkare. Men de mer intressanta företagen är ändå NIO (eller 蔚来 / Weilai / Framtid) samt Xpeng, med modeller och tekniska lösningar som kan vara mer lämpliga för export. Det är märken som kommer att kännas igen vad det lider.

Frågan är emellertid vad Bryssel (och Washington) tar sig till i det antikinesiska sentiment som råder, och man kan inte utesluta tariffer och andra handelshinder. I dessa paranoida tider kanske man till och med hävdar att kinesiska elbilar är en «nationell säkerhetsrisk», och att man därför inför marknadsförbud…

Fast å andra sidan vill nog BMW, Volkswagen och andra europeiska tillverkare finnas på den kinesiska marknaden, varför det vore liktydigt med industriellt självmord att söka mobba bort kinesiska bilföretag. Därför kommer den kinesiska exportvågen att bli verklighet.