Touradj Ebrahimi, gardien du format JPEG

LES CONTRIBUTIONS D’UN CHERCHEUR VISIONNAIRE

Touradj Ebrahimi (lire notre portrait) se sent chez lui à Crans-Montana où il a installé sa société RayShaper il y a trois ans. Il y séjourne aussi souvent que le permettent ses nombreuses occupations professionnelles en Suisse et à l’étranger. Car ce scientifique vaudois de cinquante-sept ans est également professeur à l’EPFL et président du comité JPEG. Lauréat 2022 de la très prestigieuse médaille « Progress » du SMPTE (une sorte de prix Nobel des techniciens du cinéma et de la télévision), Touradj Ebrahimi évoque à Pierre-Armand Dussex de l’INFO les enjeux d’un monde où les données numériques occupent une place toujours plus importante.

Touradj Ebrahimi, vos travaux portent sur des technologies complexes, pourtant vous travaillez également sur des applications très pratiques, qui visent à simplifier la vie des gens comme le JPEG, ce format qui permet de réduire le poids des images. Expliquez-nous !

Complexe ne veut pas forcément dire compliqué. Prenez l’exemple d’une montre suisse. Son mécanisme est complexe, mais son utilisant est simple, car tout le monde peut lire l’heure. Les formats JPEG ont été conçus pour qu’il puisse être toujours garantir une utilisation simple grâce à l’une interopérabilité entre les applications d’hier, d’aujourd’hui et de demain, ce qui n’est pas le cas pour le format Word par exemple. Je m’explique : trop souvent, lorsque vous ouvrez un fichier récent avec un vieux logiciel, le programme va vous demander de télécharger une version plus récente. Avec les formats JPEG nous assurons une totale transparence dans les deux sens pour l’utilisateur. Ce n’est pas à lui de se préoccuper de cette interopérabilité. Le JPEG permet aussi aux développeurs dans le domaine de l’imagerie, de créer des algorithmes de compression très performants et très rapides pour réduire le poids des images. Cela incite ces développeurs à être créatifs et à se livrer à une bonne concurrence. Cependant, l’algorithme de décompression reste le même pour tout le monde et cela facilite beaucoup la vie des utilisateurs. Nous travaillons depuis trente ans dans un esprit « Open source » pour que la communauté de développeurs puisse faire progresser le format afin de partager librement et de préférence gratuitement les innovations. En contrepartie, ces développeurs se contentent souvent d’avoir contribué au développement d’une technologie au service de l’humanité et d’avoir une reconnaissance par leurs pairs, plutôt que d’une compensation monétaire.

Au-delà du poids des données, de la qualité et de la rapidité, comment les formats d’images vont-ils évoluer ?

Un des défis du comité JPEG est de prédire à quoi ressemblera le monde de l’imagerie d’ici trois à cinq ans et d’imaginer un écosystème technologique pour définir un format qui convienne aux utilisateurs. Jusqu’à présent les images étaient destinées à des êtres humains. À l’avenir elles seront de plus en plus destinées à des machines, comme par exemple les voitures autonomes. C’est à nous de préparer ces formats pour que ces machines puissent les interpréter grâce à l’intelligence artificielle ou encore à nous aider à les classer, par lieux, par dates ou encore par sujets présents sur les photos. C’est l’idée derrière notre nouveau format JPEG AI qui est en cours de développement. Nous allons aussi sortir d’ici peu une nouvelle norme qui permettra de savoir si une image a été modifiée, comme c’est le cas pour les deep fakes, ces trucages vidéo indécelables par l’œil humain. On voit de plus en plus d’images qui sont synthétisées ou manipulées, que ce soit sur Tik Tok ou sur Instagram. En soi ce n’est pas une mauvaise chose pourtant je pense que nous sommes en droit de savoir de quelle manière ces images ont été créés ou modifiées. Pour cela, les informations d’altération doivent être intégrées aux fichiers de façon fiable comme c’est le cas aujourd’hui avec des signatures numériques dans le domaine bancaire par exemple.

La médaille SMPTE que Touradj Ebrahimi a reçu

L’un des buts du JPEG est de réduire le poids des images tout en conservant une très bonne qualité. Mais la quantité des données produites par l’humanité s’accroit de manière exponentielle et de ce fait, elle est en train de devenir problématique. L’énergie et le stockage tout comme l’obsolescence programmée sont donc au cœur de vos recherches ?

Exactement. Dans un monde où l’on est incité à changer de smartphone très souvent, nous avons réussi l’exploit de maintenir la norme JPEG populaire depuis trente ans. En favorisant l’innovation, on a, en plus, permis une importante économie d’énergie. Un fabricant de téléphone portable sera davantage intéressé à utiliser un algorithme permettant de compresser dix images, là où son concurrent n’en compressera qu’une seule avec la même quantité d’électricité. D’un autre côté, les data centers, ces centres qui stockent et distribuent les données informatiques, consomment toujours plus d’énergie, notamment pour leur refroidissement. Trop souvent cette énergie provient de ressources fossiles comme le pétrole, le gaz et le charbon. Trouver des solutions efficaces en coût énergétique est donc un véritable enjeu climatique.

Quelles sont les pistes sur lesquelles vous travaillez pour résoudre ces questions environnementales ?

Nous travaillons actuellement sur le stockage des images sous forme d’ADN synthétique, ces longues chaines en double hélice qui codent l’information génétique en alignant des successions de petits blocs de molécules. Présentes dans chaque cellule vivante, elles contiennent de façon très condensée toute l’information nécessaire au bon fonctionnement des organismes. Grâce aux progrès considérables de ces dernières années, on sait maintenant les lire et même les écrire ces codes avec des appareils de moins en moins coûteux. Notre idée est de coder toute sorte de données informatiques sous forme de petits brins d’ADN mais un peu plus courts que ceux contenus dans les cellules vivantes. Une fois synthétisées, ces chaines microscopiques sont intégrées dans un gel qui permet de stocker une énorme quantité de données dans un très faible volume. À titre d’exemple, avec ce procédé, on pourrait faire tenir toutes les données produites par l’humanité dans un seul bloc d’un mètre cube. Un autre avantage est la durabilité de l’information. L’ADN est très stable et peut, dans des conditions normales de températures, se conserver des milliers d’années sans se dégrader. De plus, il n’y a plus besoin d’énergie une fois les données écrites contrairement aux data centers actuels. Reste un défi : la rapidité d’accès qui devra encore être améliorée. Je suis persuadé que cette technologie deviendra mature très bientôt et qu’elle pourra être mise en œuvre d’ici cinq ans déjà.

Et voici en vidéo la remise de la médaille