AVIF در مقابل GIF: نبرد برای فرمت تصویر متحرک

معرفی

سال هاست که سلطان تصاویر متحرک GIF قابل اعتماد بوده است. فرمت تبادل گرافیکی همانطور که برای مردمان شناخته شده است، GIF یک فرمت تصویر بیت مپ است که در سال 1987 توسط دانشمند کامپیوتر آمریکایی استیو ویلهایت توسعه یافت. 30 سال پس از انتشار اولیه، GIF با وجود محدودیت‌های فراوان همچنان پرکاربردترین فرمت برای گرافیک‌های متحرک است. در طول سال ها، مدعیان به دنبال تاج GIF، مانند aPNG و WEBP بوده اند.

یکی از این مدعیان AVIF است. بر خلاف نسخه های قبلی خود، به نظر می رسد این فرمت تصویر در نهایت یک بار برای همیشه GIF را در حالت استراحت قرار دهد. AVIF بر اساس کدک ویدیویی AV1 است و در سال 2019 منتشر شد. در حالی که در بلوک نسبتاً جدید است، برخی از مشخصات و ویژگی‌های عالی AVIF را به یک فرمت فایل جدید و جدید تبدیل می‌کند. در اینجا دو مدعی مقایسه شده اند.

کیفیت و محدودیت ها

به عنوان یک فرمت فایل قدیمی، کیفیت جایی است که GIF در چشم انداز وب مدرن امروزی به طرز باورنکردنی کوتاهی می کند. با یک عمق رنگ 8 بیت، GIF می تواند 256 سایه رنگ را نمایش دهد، کیفیت تصاویر کدگذاری شده در قالب را به شدت محدود می کند. اگر تا به حال از خود پرسیده اید که چرا هنگام دیدن تصاویر متحرک GIF، نوارهای رنگی زیادی وجود دارد، این یک دلیل بزرگ است.

وقتی به GIF تبدیل می کنید، رمزگذار تصویر تمام تلاش خود را می کند تا رنگ را تقریبی کند. با این حال، با چنین طیف محدودی از سایه های موجود، ایجاد یک GIF و حفظ بازتولید رنگ آسان نیست.

AVIF دارای حداکثر عمق رنگ 12 بیت است که یک پالت 4096 رنگ را ارائه می دهد. AVIF از محدوده دینامیکی بالا (HDR) پشتیبانی می کند و شامل پشتیبانی از طیف رنگ های گسترده است.

به عنوان یک فرمت تصویر برگرفته از یک کدک ویدیویی، AVIF دارای محدودیت وضوح تصویر 65536 در 65536 پیکسل است. با این حال می توان از طریق کاشی های رمزگذاری شده مستقل از این حد گذشت. اما، لبه‌های هر کاشی (با حداکثر وضوح 8K برای هر کدام) از مصنوعات بدی رنج می‌برند که AVIF را برای تصاویر با وضوح بالا نامناسب می‌کند.

تصاویر GIF می توانند حداکثر رزولوشن نظری 2,147,483,647 x 2,147,483,647 را داشته باشند. پیکسل یا 2500 مگاپیکسل. با این حال، همانطور که در بخش بعدی توضیح خواهیم داد، برای اکثر کاربران کار با تصاویر HD سخت خواهد بود، چه رسد به کسانی که از حد 8K AVIF فراتر رفته اند.

فشرده سازی

GIF از فشرده سازی بدون اتلاف استفاده می کندو بر خلاف فشرده سازی با اتلاف که در فرمت هایی مانند JPEG مشاهده می کنیم، تصویر را تخریب نمی کند زیرا هیچ داده ای از طریق فرآیند فشرده سازی از بین نمی رود. در حالی که این برای حفظ کیفیت تصویر عالی است، GIF از حجم فایل های بزرگ رنج می برد. GIF از الگوریتم Lempel–Ziv–Welch برای فشرده‌سازی استفاده می‌کند که اولین بار در سال 1985 توسعه یافت. الگوریتم‌های فشرده‌سازی از اواسط دهه 80 به‌طور قابل توجهی بهبود یافته‌اند، و قابلیت‌های فشرده‌سازی AVIF این را ثابت می‌کند.

AVIF هم فشرده‌سازی با اتلاف و هم فشرده‌سازی بدون اتلاف را ارائه می‌کند، با فشرده‌سازی با اتلاف کم وفاداری آن، بزرگ‌ترین نقاط قوت فرمت را نشان می‌دهد.. به عنوان مثال، یک GIF متحرک 347 کیلوبایتی را می توان از طریق avif.io با رمزگذاری در AVIF به 91٪ کوچکتر در 32 کیلوبایت تبدیل کرد. نقطه ضعف سنتی فشرده‌سازی با اتلاف، کیفیت پایین یا «جذاب» است: چقدر تصویر خوب به نظر می‌رسد. تصاویر با کیفیت پایین (و در نتیجه اندازه فایل کوچک) AVIF جذابیت بالایی دارند و بنابراین از مصنوعاتی مانند نوارهای رنگی رنج نمی برند.

فشرده‌سازی ضعیف GIF یکی از عواملی است که باعث می‌شود تصاویر GIF خیلی بد به نظر برسند. برای اینکه یک GIF متحرک با کیفیت بالا رمزگذاری شود، اندازه فایل بسیار زیاد است. برای فرمت فایلی که برای ارائه وب بسیار مورد علاقه است، کاربران آن باید از تصاویر با وضوح پایین و وفاداری پایین استفاده کنند تا سعی کنند اندازه فایل را در حد وب مطمئن نگه دارند. فشرده‌سازی با تلفات عالی AVIF این نگرانی را به گذشته تبدیل می‌کند.

سرعت

GIF به عنوان یک فرمت تصویر متحرک کدگذاری و رمزگشایی نسبتاً کندی دارد. این به دلیل – تا حدی – ناکارآمدی الگوریتم فشرده سازی آن، LZW است. این، همراه با اندازه داده مهم‌تر ذاتی GIF، این فرمت تصویر را کند می کند.

AVIF از موازی سازی پشتیبانی می کند. به جای محدود کردن وظیفه رمزگذاری یا رمزگشایی یک تصویر به یک هسته CPU، موازی سازی به چندین هسته اجازه می دهد تا به صورت موازی با یکدیگر کار کنند تا زمان رمزگذاری و رمزگشایی را سرعت بخشد. GIF یک کدک کاملاً متوالی است و می تواند از یک هسته CPU استفاده کند.

این مشکل در دهه 1990 نبود، جایی که اکثر کامپیوترها تک رشته ای بودند، اما CPU های مدرن دارای چندین هسته و چندین رشته هستند. با گرایش بازار کامپیوتر به سمت تعداد هسته های بالاتر، توانایی یک کدک تصویر برای استفاده از عملکرد چند هسته ای اهمیت فزاینده ای پیدا می کند.

از آنجایی که می تواند از پردازنده های چند هسته ای استفاده کند، AVIF برای رمزگذاری و رمزگشایی بسیار سریعتر از GIF است.

ویژگی های دیگر

AVIF استفاده می کند توالی برای ارائه انیمیشن بر اساس یک کدک ویدیویی، این فرمت تصویر برای رمزگذاری تصاویر متحرک عالی عمل می کند.

در حالی که GIF اولین فرمت تصویری بود که از انیمیشن پشتیبانی می کرد، در برخی از مناطق کلیدی توسط AVIF در گرد و غبار باقی می ماند. AVIF از فشرده سازی interframe استفاده می کند جایی که تفاوت‌های بین فریم‌ها کدگذاری می‌شوند – ویژگی ذاتی کدک‌های ویدیویی برای جلوگیری از اندازه‌های داده‌های نجومی. GIF از فشرده سازی درون فریم استفاده می کند برای تصاویر متحرکش هر فریم در مجموع کدگذاری شده است، منجر به حجم فایل بسیار بزرگتر می شود.

AVIF از شفافیت پشتیبانی می کند، در حالی که GIF از شفافیت پشتیبانی نمی کند. ویژگی پوشش AVIF به تصاویر اجازه می دهد چندین لایه داشته باشند. این برای تصاویر متحرک فوق العاده است زیرا یک لایه جداگانه می تواند متحرک شود (به عنوان مثال متن یا یک گرافیک)، شفافیت را حفظ کرده و اندازه فایل را بهبود بخشد.

حمایت کردن

پشتیبانی مرورگر جایی است که AVIF در مقایسه با GIF کمتر است. با قدمت GIF و استفاده جهانی برای تصاویر متحرک، همه مرورگرها از تصاویر GIF پشتیبانی می کنند (و حتی بسیاری از برنامه‌های پیام‌رسانی فوری با ظهور صفحه‌کلیدهای GIF از GIF پشتیبانی می‌کنند).

AVIF یک قالب جدید است و بنابراین به طور کامل پذیرفته نشده است. Google Chrome از Chrome 85 از AVIF پشتیبانی می کند. در همان زمان، Opera و Samsung Internet نیز پشتیبانی کامل از تصاویر ثابت و متوالی را اجرا کرده اند. فایرفاکس رسما از AVIF پشتیبانی نمی کند، اما پشتیبانی از تصاویر ثابت را می توان در about:config فعال کرد. با این حال، این شامل پشتیبانی از تصویر متحرک نمی شود.

خلاصه ای برای Nerds

علیرغم محدودیت های آشکار، GIF همچنان انحصار دنیای تصاویر متحرک برای تحویل وب را در اختیار دارد. بخشی از دلیل این امر عدم توافق در مورد اینکه چه قالبی باید جایگزین آن شود است. هر دو aPNG و WEBP تلاش کرده اند GIF را از سلطنت خارج کنند. با این حال، هیچ یک از این مسائل (مانند نسبت فشرده سازی ضعیف) را برای پذیرش در صنعت حل نمی کند.

AVIF آن را تغییر می دهد. این فرمت نسبتاً جدید با فشرده سازی قابل توجه کم وفاداری، اندازه فایل ها با AVIF به طور قابل توجهی کوچکتر از GIF با همان کیفیت است. این اجازه می دهد تا تصاویر متحرک در نهایت وفاداری و وضوح ویدیوها را داشته باشند و در عین حال در قالب تصویری با قابلیت ارائه آسان باقی بمانند. با پشتیبانی از تصاویر HDR و رنگ 12 بیتی، AVIF کیفیت تصویر بهتری دارد و نسبت به GIF توانایی بسیار بیشتری دارد. موازی سازی مقداری افزایش سرعت رمزگذاری و رمزگشایی را از طریق چند رشته ای ارائه می دهد، به خصوص که پردازنده های تک هسته ای (و حتی دو هسته ای) به چیزی از گذشته تبدیل شده اند. مهم ترین چیزی که مانع آن می شود عدم پشتیبانی از مرورگر است. با این حال، با توجه به اینکه بازیگران بزرگ در مرور وب در حال کار بر روی ارائه پشتیبانی متوالی AVIF برای کاربران در سراسر جهان هستند، ما انتظار داریم AVIF به فرمت تصویر غالب برای تصاویر ثابت و متحرک برای وب تبدیل شود.

خلاصه ای برای بازاریابان

گیف های متحرک در سال های اخیر احیا شده اند. انتظار داریم با تعامل بیشتر وب، تقاضا برای تصاویر متحرک افزایش یابد. با این حال، فرمت GIF برای ارائه تصاویر متحرک با کیفیت بالا بسیار محدود است، و اینجاست که AVIF برای حل این مشکل وارد عمل می شود.

تصاویر متحرک AVIF اندازه فایل های بسیار کوچک تری دارند و می توانند از پردازنده های چند هسته ای بهره ببرند. کدک فشرده سازی قوی و قدرت رمزگذاری ترکیبی باعث می شود انیمیشن های AVIF بسیار سریعتر بارگذاری شوند. اندازه فایل کاهش یافته استرس محدودیت های پهنای باند و محدودیت های داده را کاهش می دهد. این به این دلیل است که تصاویر AVIF را می توان بسیار موثرتر فشرده کرد و در عین حال کیفیت تصویر را حفظ کرد. این به سازندگان تصویر اجازه می دهد تا تصاویر متحرک با کیفیت بهتر و وضوح بالاتر را بدون نگرانی در مورد محدودیت اندازه داده آپلود کنند.

بزرگترین نقطه ضعف در حال حاضر AVIF عدم پشتیبانی آن توسط برخی از مرورگرهای وب کلیدی است. Google Chrome به طور کامل از AVIF پشتیبانی می کند. با این حال، فایرفاکس و سافاری هنوز از GIF های متحرک پشتیبانی نکرده اند.

فرمت های ویدیویی همچنان برنده هستند

از آنجایی که فایل‌های تصویر متحرک می‌توانند بزرگ باشند، اکثر پلتفرم‌هایی که ویدیوهای کوتاه را میزبانی می‌کنند از GIF یا سایر فایل‌های تصویر متحرک استفاده نمی‌کنند. به عنوان مثال، توییتر فایل‌های GIF متحرک را به فرمت‌های فایل ویدیویی مانند MP4 تبدیل می‌کند تا حجم کلی فایل را کاهش دهد. در واقع، حتی GIPHY، یک موتور جستجوی ویدیویی آنلاین و فهرستی که متخصص در حلقه های کوتاه بدون صدا است، از فایل های ویدئویی MP4 استفاده می کند.

خبر خوب این است که این حوزه دیگری است که می توان با تلاش نسبتا کمی به نتایج قابل توجهی دست یافت. می توانید پهنای باند مورد نیاز خود را با تبدیل گیف های بزرگ به ویدیو کاهش دهید. یک ویدیو باید بتواند سه ویژگی GIF متحرک زیر را بازتولید کند:

• پخش خودکار
• حلقه زدن به طور مداوم
• ساکت بودن

خوشبختانه، این رفتارها به راحتی با استفاده از عنصر ویدیو تکرار می شوند.

<video autoplay loop muted playsinline></video>

نتیجه

35 سال از GIF گذشته است، اما زمان آن رسیده است که قالب تصویر قدیمی را جایگزین کنیم. AVIF تمام ویژگی ها را دارد که می تواند یک رقیب قوی برای جایگزینی آن برای تحویل تصویر متحرک باشد. با این حال، وب به احتمال زیاد به فرمت‌های ویدیویی واقعی به دلیل نسبت فشرده‌سازی به کیفیت آن‌ها علاقه نشان خواهد داد. به لطف آخرین کدک av1 که AVIF از آن مشتق شده است، می‌توان انتظار داشت که فرمت‌های مختلف مانند webm عقب بیفتند و av1 جایگاه غالب را در ارائه ویدیوی تحت وب بگیرد.