Guia de Avaliação Técnica para Substituir JPG por AVIF: Da Taxa de Compressão ao Pipeline de Produção

O padrão JPEG lançado em 1992 utiliza codificação por transformada discreta de cosseno (DCT) baseada em blocos, que realiza codificação por transformada independente em blocos de 8x8 pixels. A compressão baseada em blocos produz facilmente artefatos de blocagem e suporta apenas profundidade de cor de 8 bits.

A codificação intra AV1 lançada em 2018 utiliza tecnologias como predição multidirecional, particionamento recursivo e filtragem em loop. Pode ajustar o tamanho dos blocos de codificação de acordo com a textura local da imagem, eliminar os efeitos de blocagem e o modelo de compressão está mais adaptado às características de conteúdo das imagens modernas.

De acordo com dados de teste públicos do Google, para a mesma qualidade de imagem medida por SSIM, os tamanhos de arquivo AVIF são 30% a 50% menores que JPG. Dados de teste de fornecedores domésticos de CDN mostram que este intervalo é basicamente consistente para cenários de imagens web.

JPG suporta apenas cor SDR de 8 bits, com uma exibição máxima de 256 níveis de cinza. AVIF suporta nativamente profundidade de cor de 10 bits e 12 bits, pode cobrir o gama de cores BT.2020 e se adapta a dispositivos de exibição HDR.

O tempo de codificação para uma única imagem AVIF é cerca de 10 a 20 vezes maior que o de JPG para a mesma qualidade de imagem. A velocidade de codificação single-threaded do libaom, o codificador de referência oficial da AOM, é muito menor que a do libjpeg-turbo.

Os pipelines de produção existentes podem reduzir o impacto do tempo de codificação através de pré-codificação offline, clusters de codificação distribuída ou usando codificadores otimizados para velocidade como o SVT-AV1. Não é recomendada a substituição para cenários de codificação online em tempo real por enquanto.

A construção do pipeline apenas requer a adição de um novo ramo de saída de codificação AVIF, não é necessário eliminar o link de saída JPG original. Uma transição suave pode ser alcançada com uma solução de fallback.

A partir do segundo trimestre de 2024, o Chrome, Firefox, Edge e Safari 16 e superior em desktops globais suportam nativamente o formato AVIF, com uma taxa de cobertura superior a 92%. Em dispositivos móveis, a taxa de cobertura dos navegadores Android excede 90%.

A compatibilidade de fallback é implementada usando a tag HTML picture: o AVIF é carregado primeiro, e os navegadores que não suportam AVIF irão automaticamente voltar ao formato JPG. Isto apenas requer ajustes na estrutura das tags img do front-end.