AVIF در مقابل JPEG XL: نبرد برای جایگزینی JPEG

معرفی

نبرد برای جایگزینی استاندارد تصویر قدیمی JPEG در حال داغ شدن است و دو رقیب به دنبال تاج هستند. AVIF و JPEG XL جدیدترین فرمت های تصویر مدرن هستند. این مقاله نحوه قرار گرفتن این دو فرمت در مقابل یکدیگر را با هم مقایسه می‌کند و می‌بیند که کدام یک احتمالاً JPEG را به عنوان پادشاه واقعی ارائه وب تصویر از سلطنت خلع می‌کند. در سال 2021 توسط Joint Photographic Experts Group (همان سازمانی که استاندارد اصلی JPEG را توسعه داد) منتشر شد. هدف JPEG XL جایگزینی طولانی مدت برای JPEG قدیمی است (از این رو X’L به عنوان “بلند مدت”). به عنوان یک استاندارد بدون حق امتیاز و منبع باز، سازندگان JPEG XL امیدوارند که ماهیت باز قالب آنها، توسعه دهندگان وب را به پذیرش استاندارد دعوت کند. جریان بیتی هسته JXL در ژانویه 2021 مسدود شد، فرمت فایل در آوریل 2021 نهایی شد.
AVIF یکی دیگر از فرمت های تصویر اخیر است که توسط اتحاد برای رسانه های باز (AOM) توسعه یافته و در سال 2019 منتشر شده است. این فرمت بر اساس کدک ویدئویی AV1 است و از فریم های ویدئویی مشتق شده است. در اینجا مشخصات فنی و محدودیت های هر دوی این فرمت های تصویری در مقایسه با یکدیگر آورده شده است. بیت استریم AV1 در سال 2018 منجمد شد، مشخصات کانتینر AVIF در فوریه 2019 نهایی شد.

کیفیت و محدودیت ها

به عنوان یک فرمت تصویر بر اساس یک فریم ویدیو، محدودیت وضوح کاملا منطقی است. با این حال، می تواند برای برنامه های کاربردی تحویل غیر وب مانند چاپ محدود باشد. AVIF دارای حداکثر وضوح 65536 در 65536 پیکسل است.
از طریق کاشی کاری می توان از این حد گذشت. سپس کاشی‌های کدگذاری شده مستقل را می‌توان روی یک شبکه قرار داد تا حداکثر وضوح نظری 2،147،483،647 x 2،147،483،647 پیکسل یا 2500 مگاپیکسل ایجاد شود. با این حال، هنگام استفاده از این روش، در لبه‌های هر کاشی کدگذاری شده، مصنوعاتی ظاهر می‌شوید، که AVIF را برای تصاویر با وضوح فوق‌العاده نامناسب می‌کند.
از سوی دیگر، JPEG XL دارای حداکثر ابعاد ۱،۱۵۲،۹۲۱،۵۰۲،۴۵۹ مگاپیکسل یا بیش از ۱ میلیارد پیکسل در هر طرف یک تصویر است. به جرات می توان گفت که با حداکثر ابعاد یک تصویر JPEG XL محدود نخواهید شد.
AVIF دارای حداکثر عمق رنگ 12 بیت با حداکثر تعداد کانال سه است. AVIF همچنین از a محدوده دینامیکی بالا (HDR) و شامل پشتیبانی از طیف رنگی گسترده است.
حداکثر عمق بیت JPEG XL می تواند تا 24 بیت عدد صحیح یا رنگ واقعی را فشار دهد. یا شناورهای 32 بیتی. اگرچه، در واقعیت، برای تحویل تصویر، دقت رنگ 12 بیتی به اندازه کافی خوب است و بعید است که از پشتیبانی از عمق بیت بالا JPEG XL استفاده کنید.

فشرده سازی

برخلاف استاندارد اصلی JPEG قدیمی، JPEG XL از فشرده سازی بدون اتلاف در کنار فشرده سازی سنتی با اتلاف پشتیبانی می کند. AVIF همچنین از فشرده سازی با اتلاف و بدون اتلاف پشتیبانی می کند.
یک فایل AVIF با فشرده سازی تصویر با اتلاف کم وفاداری عالی عمل می کند. یک تصویر فشرده AVIF جذابیت بالایی را حفظ می کند، به این معنی که از آثار فشرده سازی مزاحم مانند نوارهای رنگی جلوگیری می کند. تصاویر AVIF با کیفیت پایین فوق العاده به نظر می رسند و در عین حال اندازه فایل را نیز پایین نگه می دارند. JPEG XL با جذابیت خود به خوبی عمل نمی کند، با تصاویر با کیفیت پایین بدتر به نظر می رسد، با مصنوعات قابل توجه تر در تصاویر به شدت فشرده شده است. JPEG XL با فشرده‌سازی بدون اتلاف جلو می‌آید و فایل‌های کارآمدتری را برای تصاویر بدون عکس و بدون اتلاف عکس فراهم می‌کند.

JPEG XL یک کدک تصویر عالی برای کسانی است که می خواهند عکس های بدون ضرر را به اشتراک بگذارند. همچنین برای تحویل وب نیز عالی است. AVIF عکس‌هایی با ظاهری عالی را نیز ارائه می‌کند که از دست دادن آن‌ها به‌نظر می‌رسد، و آنها را برای تحویل وب عالی می‌کند، زیرا از نظر پهنای باند بسیار مهربان‌تر هستند. با این حال، این بیانیه به کیفیتی که به دنبال آن هستید بستگی دارد. “بیشتر تصاویر موجود در وب (معادل) libjpeg q60-90 هستند. AVIF JXL را زیر معادل q40 شکست می دهد. بالاتر از q50، JXL بهتر است.”

@Jon Sneyers

سرعت

AVIF با سرعت رمزگشایی و رمزگذاری خود مشکل داشت. نسخه های اخیر رمزگشاها به بهبودهای عملکردی مختلفی دست یافتند. با این حال رمزگذاری هنوز یک مشکل و کند است. از رندر پیش رونده پشتیبانی نمی کند – فرآیند رمزگشایی که در آن بخش هایی از یک تصویر به صورت تدریجی از یک فایل تصویری ناقص رمزگشایی می شوند. این می تواند سرعت مشاهده را با اجازه دادن به نمایش یک تصویر پیش نمایش با کیفیت پایین در حالی که بقیه تصویر رمزگشایی می شود، به طرز چشمگیری افزایش دهد. بر خلاف برخی از فرمت‌های قدیمی مانند PNG، AVIF قابل موازی‌سازی است و به رمزگذار اجازه می‌دهد به جای واگذاری تمام رمزگذاری و رمزگشایی به یک هسته، از پردازنده‌های چند رشته‌ای استفاده کند.
JPEG XL در سراسر صفحه با سرعت کدگذاری و رمزگشایی تک هسته ای سریعتر است و نسبت به AVIF موازی پذیرتر است. فرض کنید یک کدک سریع می‌خواهید، با زمان‌های رمزگشایی سریع برای تحویل وب بسیار مهم است. در این مورد، JPEG XL یک گزینه قانع کننده است. اگرچه، اندازه فایل‌های پایین‌تر به‌دست‌آمده توسط AVIF برای عکس‌های با وفاداری پایین، می‌تواند مزیت سرعتی را در زمان‌های دانلود، به‌ویژه در پهنای باند آهسته ایجاد کند. علاوه بر این، JPEG XL همچنین رمزگشایی پیشرونده را برای تجربه وب پیشرفته ارائه می دهد.

ویژگی های دیگر

هر دو AVIF و JPEG XL از شفافیت آلفا پشتیبانی می کنند، نشان دهنده ارتقای قابل توجهی نسبت به JPEG قدیمی است. هر دوی آنها از انیمیشن نیز پشتیبانی می کنند، اگرچه ویژگی های فایل های AVIF متوالی آن را برای تصاویر متحرک مناسب تر از اجرای انیمیشن JPEG XL می کند. AVIF های متوالی ویدیوهایی در کانتینر هستند که تصاویر متحرک با کیفیت بالاتری را در JPEG XL ارائه می دهند.
هر دو استاندارد از همپوشانی پشتیبانی می کنند، به تصاویر اجازه می دهد چندین لایه داشته باشند. این برای حفظ وفاداری و شفافیت متن و لایه های گرافیکی در بالای پس زمینه عکس عالی است. این به شدت جذابیت درک شده عکس‌های فشرده و کم وفاداری را برای تحویل وب بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، هر دو AVIF و JPEG XL از نقشه‌های عمق پشتیبانی می‌کنند و امکان اعمال افکت‌ها در پیش‌زمینه و پس‌زمینه تصاویر را فراهم می‌کنند.

حمایت کردن

AVIF و JPEG XL هر دو فرمت های جدید تصویر هستند که به طور گسترده توسط مرورگرها پشتیبانی نمی شوند. در حالی که AVIF برای مدت طولانی وجود دارد و 67٪ از مرورگر پشتیبانی می کند، JPEGXL هیچ پشتیبانی ندارد. بنابراین، اگر به دنبال قالبی هستید که برای کاربران خود در نظر گرفته شده است، AVIF را انتخاب کنید.
هر مرورگر اصلی به طور کامل از JPEG XL پشتیبانی نمی کند. برای کروم، فایرفاکس و اج کرومیوم، قالب تصویر را می توان با استفاده از یک پرچم پیکربندی فعال کرد. اگرچه، این به تحویل وب کمکی نمی کند، زیرا کاربران بعید است که بخواهند در تنظیمات مرورگر خود برای مشاهده صفحه وب شما غوطه ور شوند. پشتیبانی تلفن همراه برای JPEG XL وجود ندارد، زیرا اینترنت سامسونگ، سافاری برای iOS، کروم برای اندروید و مرورگر اندروید همگی از JPEG XL پشتیبانی نمی‌کنند. زمان برای پشتیبانی از مرورگر به JPEG XL لطف نکرده است.
به روز رسانی 24.07.2021 Jon Sneyers تصریح کرد که JPEGXL هم بر روی موبایل Chrome canary و هم برای فایرفاکس شبانه پشتیبانی می کند، بنابراین می توانیم به زودی منتظر پشتیبانی کامل از نسخه های منتشر شده باشیم. ممنون، جون!

وضعیت برای AVIF روشن تر است. Google Chrome به طور کامل از تصاویر AVIF پشتیبانی می کند هم ثابت و هم متحرک از Chrome 85 در آگوست 2020. اپرا 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 تصاویر 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 نمی کنند.

خلاصه ای برای Nerds

در عمل، AVIF و JPEG XL اشتراکات زیادی دارند. هر دوی آنها به دنبال جایگزینی درازمدت برای استاندارد JPEG قدیمی هستند و این به پذیرش بازار بستگی دارد که ببینیم چه کسی در صدر قرار خواهد گرفت.
JPEG XL به طور کلی فرمت تصویر سریعتر و غنی تر است. برای فشرده سازی بدون اتلاف، حتی با PNG پادشاه قدیمی بدون تلفات همتا ندارد. اگرچه AVIF از رمزگذاری بدون اتلاف پشتیبانی می کند، اما کارآمدی آن به هیچ وجه نزدیک نیست.
AVIF لبه‌های JPEG XL عکس‌هایی با کیفیت پایین و جذاب هستند ، بهره مندی از یک روش فشرده سازی با تلفات فوق العاده. این به آن برتری در ارائه وب می دهد. این دو استاندارد دارای مجموعه ای مشابه از ویژگی های طاقچه هستند. هر دو از همپوشانی ها، ریاضیات عمق، هر دو از تصاویر 4:4:4 و با نرخ بیت بالا پشتیبانی می کنند. همانطور که قبلا ذکر شد، اگرچه JPEG XL می تواند تا رنگ واقعی 24 بیتی برسد، برای تحویل عکس، 12 بیت برای اکثر افراد به اندازه کافی دقیق است.

زمانی که نوبت به پیاده سازی این قالب ها می رسد، یک مشکل اساسی باقی مانده است.

 <picture><source src="image.avif" type="image/avif">
 <source src="image.jxl" type="image/jxl">
 <source src="image.webp" type="image/webp">
 <source src="image.jpg" type="image/jpeg">
</picture> 

با توجه به این واقعیت که هر مرورگری از image/jxl پشتیبانی می کند، از image/avif نیز پشتیبانی می کند، هیچ مرورگری هرگز منبع image.jxl را به صورت نوشته شده انتخاب نمی کند. برعکس، برای بهره مندی از JPEG XL، باید هر فرمت دیگری را شکست دهد، مشکلی که توسط عناصر منبع واقعیت به جای src نیاز به srcset دارد. در مقابل، WebP باید از منبع اصلی JPEG/PNG پیشی بگیرد تا مفید باشد. ما مقاله جاش در مورد Blobfolio را برای یک توصیه می کنیم

مقایسه زنده هر دو فرمت

یا خودتان در سایت هایی مانند این فرمت ها را آزمایش کنید

squoosh.app از گوگل.

خلاصه ای برای بازاریابان

برای بیشتر مردم، تصاویر کدگذاری شده در AVIF و تصاویر کدگذاری شده در JPEG XL مشابه خواهند بود. بله، JPEG XL سریعتر است، اما اکثر کاربران متوجه این تفاوت نمی شوند. هر دو در هنگام فشرده‌سازی جذابیت فوق‌العاده خوبی دارند، به طوری که تصاویر وب عالی به نظر می‌رسند، به خصوص در مقایسه با استاندارد قدیمی JPEG.
تفاوت اصلی بین این دو استاندارد، پذیرش آنها در بازار است. اگر به دنبال فرمتی برای کاربران خود هستید، AVIF را انتخاب کنید.

نتیجه

پشتیبانی کامل از کروم یک پیروزی بزرگ برای AVIF است و نشان می‌دهد که صنعت به سمت این پسر با روحیه یک کدک ویدیویی به عنوان استاندارد اصلی بعدی حرکت می‌کند. اگرچه JPEG XL دارای مجموعه ای از ویژگی های گسترده تری است، اما اکثر مردم باید به عنوان AVIF به عنوان فرمت تصویر قطعی زیر برای وب نگاه کنند.