หนีค่าลิขสิทธิ์ สู่มาตรฐานโลก : จุดกำเนิดไฟล์ PNG

“ถ้าไม่เกิดการฟ้องร้องลิขสิทธิ์ GIF ในวันนั้น เราอาจไม่มีไฟล์ PNG ให้ใช้ในวันนี้”

ประโยคที่ว่า ‘เซฟเป็น PNG สิ ภาพไม่แตก’ กลายเป็นคาถายอดฮิตของเหล่ากราฟิกและคนทำคอนเทนต์ไปแล้ว แต่ภายใต้ความโปร่งใสและสีสันที่คมชัด ไฟล์นี้มีเบื้องหลังที่ดุเดือดกว่าที่คิด 

BT Source Code จะพาทุกคนย้อนกลับไปดูจุดกำเนิดที่เริ่มจากการ ‘หนี’ ปัญหาลิขสิทธิ์ สู่การเป็นนามสกุลไฟล์ภาพสามัญประจำบ้านที่ครองโลกดิจิทัลมานานกว่า 3 ทศวรรษ จะมีความลับอะไรบ้างที่ซ่อนอยู่ในทุก ๆ พิกเซลที่เราเซฟบ้างนะ ?

จุดเริ่มต้นจริง ๆ ของไฟล์ PNG 

จุดเริ่มต้นของ PNG ต้องย้อนกลับไปในช่วงปี 1977-1978 นักวิจัยสองคน ยาคอบ ซิฟ (Jacob Ziv) และ เอบราฮัม เลมเพล (Abraham Lempel) ได้ปล่อยวิจัยเกี่ยวกับอัลกอริทึมการบีบอัดข้อมูลเป็นรูปแบบที่ไม่เสียความละเอียด (Lossless) เรียกว่า ‘LZ77’ และ ‘LZ78’ ที่จะกลายมาเป็นรากฐานสำคัญที่นำไปสู่วิวัฒนาการของทั้งไฟล์ GIF และ PNG ในอนาคต

ทีนี้พอปี 1983 เทอร์รี เวลช์ (Terry Welch) ที่ในขณะนั้นทำงานอยู่ในบริษัท Sperry Corporation (ซึ่งต่อมาจะถูกควบรวมกับ Burroughs แล้วตั้งขึ้นมาเป็น Unisys บริษัทที่จะกลายมาเป็นชนวนเหตุแห่งการฟ้องร้องครั้งใหญ่จนเกิดเป็นไฟล์ ​PNG) ได้เอา LZ78 มาต่อยอดพัฒนาเป็นอัลกอริทึม ‘LZW (Lempel-Ziv-Welch)’ ซึ่งทำงานได้รวดเร็วขึ้นมาก และได้ทำการยื่นจดสิทธิบัตรไว้ในปี 1983 

จากนั้นก็เผยแพร่งานวิจัยสู่สาธารณะเมื่อปี 1984 และได้รับอนุมัติสิทธิบัตรในอเมริกาปี 1985 ซึ่งขณะนั้นทีมนักวิจัยจาก IBM ก็จดสิทธิบัตรในลักษณะเดียวกันและได้อนุมัติในปี 1989 น่าแปลกทั้ง ๆ ที่เป็นสิทธิบัตรที่ซ้ำซ้อนกัน แต่สำนักสิทธิบัตรของอเมริกากลับอนุมัติให้ทั้งคู่ ในเวลานั้นผู้ถือสิทธิบัตร LZW คือ Unisys และ IBM 

ในปี 1987 บริษัท CompuServe ได้ออกแบบฟอร์แมตภาพที่ชื่อว่า GIF (Graphics Interchange Format) โดยเลือกใช้การบีบอัดแบบ LZW มาเป็นหัวใจหลัก เพราะเข้าใจว่าเป็นเทคโนโลยีที่เผยแพร่ต่อสาธารณะและใช้งานได้ฟรี โดยไม่ทราบเลยว่าทาง Unisys ถือสิทธิบัตรอยู่ หากใครได้เคยอ่านบทความจุดกำเนิดของไฟล์ GIF บทความของ BT beartai อาจจะได้เห็นเรื่องประเด็นความขัดแย้งของไฟล์ GIF จนทำให้เกิดไฟล์ PNG ขึ้นมาใช้ และยังได้รับความนิยมมาจนปัจจุบัน

จาก GIF สู่ PNG

จุดเริ่มต้นที่ให้กำเนิด PNG เกิดจากการที่ไฟล์ GIF ได้รับความนิยมมาก เพราะยุคนั้นอินเทอร์เน็ตมีความเร็วน้อยมาก (เทียบกับเต่าคลานในยุคนี้) ไฟล์ GIF ทำให้เว็บไซต์สามารถใส่ภาพได้ โดยไม่สร้างภาระให้กับผู้ที่เข้ามาเยี่ยมชมมากนัก พวกนักพัฒนาในยุคนั้นก็เลยเลือกเอานามสกุลไฟล์ GIF มาใช้กันรัว ๆ ซึ่งตอนนั้น Unisys ที่ถือลิขสิทธิ์ LWZ อยู่รู้แล้วว่า GIF เอาไปใช้ แต่ยังไม่ได้ทำอะไรมาก เพราะเน้นไปที่การเก็บค่าลิขสิทธิ์จากผู้ผลิตฮาร์ดแวร์ (เช่น ผู้ผลิตโมเด็ม) เป็นหลัก

แต่เมื่อเข้าสู่ปี 1993 ยุคที่ World Wide Web กำลังเติบโตอย่างก้าวกระโดด Unisys เริ่มตระหนักถึงมูลค่ามหาศาลของสิทธิบัตรตนเองบนอินเทอร์เน็ต จึงเริ่มหันมาไล่บี้บริษัทซอฟต์แวร์ต่าง ๆ รวมถึงเข้าไปเจรจากับ CompuServe เจ้าของ GIF เรื่องลิขสิทธิ์ที่เอาไปใช้ด้วย

ถัดมาอีกปี ในปี 1994 ช่วงหลังคริสต์มาสทุกอย่างก็เปลี่ยนไป เมื่อ Unisys บีบให้ CompuServe ต้องประกาศสายฟ้าแลบว่าจะเริ่มเก็บค่าลิขสิทธิ์จากซอฟต์แวร์ที่ใช้ GIF หรือที่เรียกว่า GIF Tax จุดนี้ทำให้เกิดกระแสต่อต้านอย่างหนัก เพราะผู้คนบนอินเทอร์เน็ตมองว่าเป็นการฉวยโอกาสในช่วงที่ GIF เป็นที่นิยมสูงสุด (เหมือนเข้ามาเรียกเก็บผลประโยชน์ในวันที่ต้นไม้ออกดอกออกผลเต็มที่) และยังมองว่าการประกาศช่วงหลังคริสต์มาสที่ผู้คนกำลังพักผ่อนเป็นการแอบประกาศแบบเงียบ ๆ เพื่อให้เกิดความสับสน ซึ่งสร้างความโกลาหลไปทั้งวงการ เพราะเหล่านักพัฒนาและเจ้าของเว็บไซต์เสี่ยงที่จะถูกฟ้อง

จุดนี้ทำให้เกิดความไม่พอใจอย่างมาก จนมีการรณรงค์ ‘Burn All GIFs’ เพื่อเลิกใช้ไฟล์ชนิดนี้ ระหว่างนั้น โทมัส โบเทล (Thomas Boutell) ลุกขึ้นมาเพื่อเป็นตัวตั้งตัวตีในการเสนอให้ร่วมกันสร้างไฟล์ภาพแบบใหม่ที่มาแทนที่ GIF โดยต้องเป็นไฟล์ที่มีประสิทธิภาพดีกว่า ต่อยอดได้ และที่สำคัญคือ “ต้องฟรีและไม่มีสิทธิบัตร”

กลุ่ม PNG Development Group จึงถือกำเนิดขึ้นและระดมไอเดียกันอย่างรวดเร็ว และสร้างเป็น PNG Project ขึ้นมา และตัดสินใจใช้อัลกอริทึม Deflate (ที่ต่อยอดมาจาก LZ77) นี้แทน เพราะผลการทดสอบพบว่าสามารถบีบอัดข้อมูลได้ดีกว่า LZW ของ GIF ราว 10% และที่สำคัญคือเป็นเทคโนโลยีที่เปิดให้สาธารณชนใช้งานได้ฟรีในชื่อ PNG โดยไม่ติดข้อจำกัดด้านสิทธิบัตร

จะบอกว่าความโกรธ ความไม่พอใจ ที่รู้สึกเหมือนถูกมัดมือชกของผู้คนบนโลกอินเทอร์เน็ต เป็นต้นกำเนิดที่ทำให้ฟอร์แมตภาพ PNG เกิดขึ้นมา และเข้ามาแทนที่ GIF ได้อย่างรวดเร็ว ขนาดที่ CompuServe ที่เป็นผู้สร้าง GIF ล้มโปรเจกต์ที่จะพัฒนาต่อแล้วหันมาสนับสนุน PNG ในที่สุด

คุณสมบัติไฟล์ PNG

คุณสมบัติหลักของไฟล์ PNG ที่เรารู้กันดีคือมันสามารถบีบอัดให้ขนาดไฟล์เล็กลงทั้งที่ยังเป็น Lossless อยู่ ขนาดของ PNG ขึ้นอยู่กับความลึกของสี, ข้อมูลเสริม (Ancillary Chunks), การแสดงผลแบบ Interlacing และเทคนิคการบีบอัดภาพ แม้ปกติ PNG จะเป็น Lossless คือไม่เสียรายละเอียดแต่สามารถนำมาผ่านกระบวนการลดทอนข้อมูลได้ เช่น ลดจำนวนสีลงเหลือ 256 สี เพื่อให้ไฟล์มีขนาดเล็ก

ไฟล์ PNG เหมาะสำหรับงานกราฟิกที่ผ่านการแต่งภาพ เช่น จาก Photoshop ใช้สร้างแผนภูมิ หรือแบบแปลน รวมถึงยังเป็นไฟล์ที่พื้นหลังโปร่งใสด้วย (ที่ปกติจะแสดงผลเป็นตารางขาวดำ ๆ นั่นแหละ) ทั้งยังสามารถใช้สแกนเอกสาร ข้อความ หนังสือพิมพ์ เพื่อรักษาความคมชัดของตัวอักษร 

ได้อย่างก็เสียอย่าง ไฟล์ PNG เป็นไฟล์ที่เหมาะสำหรับสเกลเล็ก แต่สเกลใหญ่ เช่น ภาพถ่ายอาจจะไม่เหมาะเมื่อเทียบกับฟอร์แมตอื่น อีกทั้งในคุณภาพที่ใกล้เคียงกัน ไฟล์ PNG มักจะมีขนาดใหญ่กว่าไฟล์ JPEG ทำให้สิ้นเปลืองพื้นที่จัดเก็บและอาจส่งผลต่อความเร็วในการโหลดหน้าเว็บ นอกจากนี้ แม้จะได้รับความนิยม แต่เบราว์เซอร์รุ่นเก่ามาก ๆ หรือซอฟต์แวร์เฉพาะทางบางตัวอาจจะยังไม่รองรับการแสดงผลไฟล์ PNG ได้อย่างสมบูรณ์ 100% โดยเฉพาะเรื่องความโปร่งใส 

พออ่านมาถึงตรงนี้ ไม่แน่ใจเลยว่าต้องขอบคุณสงครามลิขสิทธิ์ไฟล์ GIF ที่ทำให้กำเนิดไฟล์ PNG มาใช้งานกันฟรี ๆ ทุกวันนี้ หรือขอบคุณเทคโนโลยีที่ทำให้ภาพสีสวย ๆ คุณภาพสูงสามารถมาอยู่ในฟีดบนโซเชียลมีเดียของเราได้ แต่ที่แน่ ๆ ครั้งต่อไปที่เราคลิก ‘Save as PNG’ ให้รู้ไว้ว่าเราไม่ได้กำลังเซฟแค่รูปภาพ แต่กำลังเซฟหนึ่งในตำนานที่รอดจากยุคดอตคอมมาได้