معرفی
مبارزه برای جایگزینی JPEG به عنوان فرمت اصلی تصویر برای تحویل وب در حال داغ شدن است. فرمت های آن برگرفته از کدک های ویدیویی است که در حال حاضر در خط مقدم این نبرد قرار دارند. معرفی AVIF و HEIF: دو فرمت فایل تصویری که با آن برای تاج تحویل وب رقابت می کنند.
AVIF که توسط Alliance for Open Media در سال 2019 توسعه یافته است، یک باز است فرمت فایل تصویری بر اساس کدک ویدیویی AV1. HEIF (همچنین به عنوان HEIF شناخته می شود) مخفف عبارت High Efficiency Image Format است و توسط گروه MPEG در سال 2015 منتشر شد و بیشتر برای استفاده در iOS شناخته شده است. فرمت HEIF از کدک HEVC (کدک ویدیویی با کارایی بالا) (همچنین به عنوان H.265 یا MPEG-H قسمت 2 شناخته می شود) مشتق شده است.
در اینجا نحوه مقایسه دو فرمت تصویر رقیب آمده است. در نهایت، AVIF از JPEG و HEIF به عنوان فرمت تصویر غالب برای تحویل وب و موارد دیگر پیشی خواهد گرفت.
کیفیت و محدودیت
از آنجایی که هر دو فرمت ریشه در کدک های ویدیویی پیدا می کنند، AVIF و HEIF محدودیت های وضوح استانداردهای مربوطه خود را به اشتراک می گذارند. هر دو فرمت ورزشی حداکثر ابعاد تصویر 65536 x 65536 پیکسل.
حد پیش فرض AVIF 8K است. متخصصان ویدیو این را به اندازه یک قاب ویدیوی 8K تشخیص می دهند. شکستن این محدودیت برای هر دو فرمت توسط کاشی های رمزگذاری شده مستقل از فریم های 8K امکان پذیر است. اما این روش مصنوعات را در مرزهای کاشی معرفی می کند و بر ظاهر کلی تصاویر تأثیر می گذارد. هر دو فرمت برای عکس های با وضوح فوق العاده بالا مناسب نیستند.
AVIF حداکثر عمق بیت 12 و HEIF حداکثر عمق بیت 10 دارد. سایر فرمت های فایل رقیب می توانند به عمق بیت (دقت) 12 یا حتی 24 بیت برسند. با این حال، ما یک رنگ 12 بیتی را می یابیم که برای تحویل تصویر به اندازه کافی دقیق است.
پشتیبانی از HDR در هر دو HEIF و AVIF گنجانده شده است و از طیف رنگ های گسترده ای مانند Rec پشتیبانی می کند. 709. هر دو HEIF و AVIF حداکثر 5 کانال را پشتیبانی می کنند. AVIF می‌تواند 4:4:4 را در فشرده‌سازی با اتلاف انجام دهد، جایی که HEIF کاملاً به زیر نمونه‌برداری رنگی متکی است.
بدون پشتیبانی از 4:4:4، HEIF و AVIF دارای محدودیت‌های مشابهی هستند – و تفکیک آنها در این دسته کار آسانی نیست.
فشرده سازی
مزیت اصلی استفاده از فرمت های تصویری مشتق شده از کدک های ویدئویی، الگوریتم فشرده سازی عالی آنها است که در نتیجه اندازه تصویر کوچک است. ** هر دو HEIF و AVIF در سناریوهای فشرده بالا عملکرد عالی دارند.**
AVIF در موقعیت های کم وفاداری به خوبی عمل می کند، جایی که همچنان می تواند جذابیت بالایی داشته باشد در حالی که اندازه فایل را پایین نگه می دارد. تصاویر با جذابیت بالا فاقد آرتیفکت های فشرده سازی هستند که باعث می شود یک تصویر با کیفیت پایین بد به نظر برسد، مانند نوارهای رنگی و مسدود بودن. این یکی از معایب اصلی JPEG است زیرا JPEG فشرده شده جذابیت ندارد.
یک تصویر PNG اصلی بدون تلفات را می توان به یک تصویر JPEG 68.8 کیلوبایتی تبدیل کرد. در مقایسه، همان تصویر در AVIF اندازه فایل 67.6 کیلوبایتی خواهد داشت – با جذابیت بسیار بیشتر (به عنوان مثال، نوارهای رنگی جزئی تر).
HEIF در سناریوهای کم وفاداری مشابه AVIF عمل می کند. همان PNG بدون اتلاف یک فایل HEIF 69 کیلوبایتی دارد.
الگوریتم‌های فشرده‌سازی AVIF در سناریوهای با وفاداری متوسط و بالا پیشروی می‌کنند. ما متوجه شدیم که AVIF نسبت به رقیب خود با کارایی اندازه فایل برتری دارد، جایی که تفاوت در جذابیت با افزایش وفاداری کمتر قابل توجه می شود.
سرعت
سرعت رمزگشایی برای پاسخگویی وب سایت ها ضروری است. در عین حال، نرخ‌های رمزگذاری برای کسانی که با حجم کاری تصویر بزرگ سروکار دارند، بسیار مهم است.
به طور کلی، فرمت AVIF سرعت کدگذاری تک هسته ای ضعیفی دارد. HEIF در نرخ‌های تک هسته‌ای نسبت به AVIF، با سرعت‌های رمزگذاری سریعتر، پیشرفتی جزئی دارد.
جایی که یک تصویر AVIF و یک تصویر HEIF می توانند جلوتر از فرمت های قدیمی تر مانند JPEG و PNG باشند. موازی سازی این فرآیند به رمزگذار تصویر اجازه می دهد تا از چندین هسته و رشته برای بهبود سرعت رمزگشایی و رمزگذاری استفاده کند.
با گرایش سخت‌افزار کامپیوتر به سمت پردازنده‌هایی با تعداد هسته و رشته‌های بالاتر، ما پیش‌بینی می‌کنیم که سرعت کدگذاری و رمزگشایی چند هسته‌ای در سال‌های آینده بسیار مهم‌تر از نتایج تک هسته‌ای باشد.
به طور کلی، HEIF و AVIF با سرعت های تک هسته ای به طور مشابه کند هستند. با این حال، با موازی سازی عالی، ماشین های چند هسته ای مشکل زیادی در کار با این فرمت ها نخواهند دید.
ویژگی های دیگر
هر دو AVIF و HEIF از انیمیشن پشتیبانی می کنندو رمزگذاری انیمیشن ها با استفاده از فرمت های تصویری که از کدک های ویدیویی واقعی مشتق شده اند، نتیجه بهتری نسبت به استفاده از فرمت های عکسی که از انیمیشن مانند aPNG و JPEG XL پشتیبانی می کنند، خواهد داشت.
علاوه بر این، هر دوی این کدک‌ها از شفافیت آلفا پشتیبانی می‌کنند که مزیت مهم دیگری نسبت به فرمت قدیمی JPEG است. شباهت های مجموعه ویژگی ها با پشتیبانی از همپوشانی و نقشه عمق ادامه می یابد.
هر دو فرمت از پوشش‌هایی پشتیبانی می‌کنند که به لایه‌های رمزگذاری شده مستقل اجازه می‌دهند. ** این کار اضافه کردن متن واضح و لایه های گرافیکی را به یک پس زمینه فشرده عکاسی آسان می کند. ** نقشه های عمق کاربران را قادر می سازد تا افکت ها را در پیش زمینه و پس زمینه اعمال کنند.
هیچ‌یک از فرمت‌ها از رندر پیشرونده پشتیبانی نمی‌کنند. این روشی است که توسط فرمت هایی مانند JPEG برای تسریع زمان بارگذاری صفحه با نمایش پیش نمایش با وضوح پایین استفاده می شود. در همان زمان، بقیه تصویر در حال رمزگشایی است. فقدان رندر پیشرونده، همراه با سرعت رمزگشایی ضعیف AVIF و HEIF، ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی در دستگاه‌های ضعیف شود.
حمایت کردن
یکی از قابل توجه ترین کاربردهای HEIF iOS بوده است، جایی که iOS HEIF به فرمت فایل پیش فرض برای عکس های گرفته شده با دوربین آیفون تبدیل شده است. با این حال، علی‌رغم اینکه این شرکت حیاتی برای پشتیبانی از HEIF وارد عمل شده است، پشتیبانی از مرورگر موضوعی یک افسانه برای HEIF است.
هیچ مرورگر بزرگی از تصاویر HEIF پشتیبانی نمی کندحتی سافاری، تصمیمی نسبتاً عجیب از سوی اپل با توجه به پشتیبانی بومی آن در macOS High Sierra و iOS 11+. اگر فرض می‌کردیم که چرا مرورگرها تا این حد تمایلی به پشتیبانی از HEIF ندارند، آن را در قالبی قرار می‌دادیم که بدون حق امتیاز نیست.
AVIF به عنوان یک فرمت باز و بدون حق امتیاز، سطح بسیار گسترده تری از پشتیبانی مرورگر دارد. Google Chrome به طور کامل از تصاویر AVIF پشتیبانی می کرد از آنجایی که Chrome 85 در آگوست 2020 بازگشته است و Opera 76 نیز به طور کامل از AVIF پشتیبانی می کند.
کاربران فایرفاکس می توانند پشتیبانی AVIF را از تنظیمات پیکربندی مرورگر خود فعال کنند. با این حال، فایرفاکس هنوز از انیمیشن های متوالی AVIF پشتیبانی نکرده است.
پشتیبانی موبایل برای AVIF نیز خوب است. مرورگر اندروید، کروم برای اندروید و اینترنت سامسونگ همگی از استاندارد پشتیبانی می‌کنند.
سافاری و مایکروسافت اج هنوز از AVIF پشتیبانی نمی‌کنند.
خلاصه
HEIF و AVIF فرمت های قابل ملاحظه ای مشابه در برگه مشخصات هستند. آنها دارای مجموعه ویژگی های یکسان هستند و از ویژگی های ارزشمندی مانند پشتیبانی می کنند پوشش ها، نقشه های عمق، و پشتیبانی از عمق بیت بالا
این استانداردها دو روی یک سکه هستند. هر دو از کدک های ویدیویی کارآمد و پیشرفته می آیند و هر دو با تصاویر متحرک و فشرده سازی کافی به خوبی کار می کنند.
جدا از مزیت جزئی AVIF نسبت به HEIF در کارایی اندازه فایل و سرعت رمزگذاری سریعتر HEIF، جداسازی فرمت های فایل دو تصویری چالش برانگیز است.
این تا زمانی است که پذیرش آنها در بازار را در نظر بگیریم. ماهیت بدون حق امتیاز AVIF به آن مزیت بزرگی در میزان تمایل مرورگرها به پشتیبانی از آن می دهد. AVIF پس از پشتیبانی کامل کروم از فرمت، شتاب بالایی دارد. در حالی که مرورگرهایی مانند سافاری و فایرفاکس هنوز به طور کامل از آن پشتیبانی نمی کنند، فایرفاکس نزدیک است، و ما انتظار داریم که سافاری در نهایت از آن پیروی کند.
HEIF در حال حاضر هیچ حرکتی در پشتیبانی مرورگر ندارد، حتی اپل (که از فرمت به عنوان کدک تصویر پیش‌فرض برای عکس‌های آیفون استفاده می‌کند) از جمله پشتیبانی در سافاری نیست. ما انتظار نداریم که وضعیت برای HEIF بهتر شود و باید برد را به AVIF بسپاریم.
AVIF یک کدک تصویر غنی و کارآمد است. ما معتقدیم که آن چیزی که برای تبدیل شدن به فرمت تصویر غالب برای تحویل وب و فراتر از آن لازم است را دارد.