Le format AVIF, c’est quoi ? Le format d’image de référence

AVIF, abréviation de AV1 Image File Format, représente une avancée dans la technologie de compression d’images. C’est aujourd’hui le format d’image à privilégier pour une compression accrue ou sans perte, sa gestion du HDR et d’autres atouts. Néanmoins, il reste quelques cas d’usage pour lesquels ce format n’est pas adapté, nous les abordons en détails sur cette page. Développé par l’Alliance for Open Media (AOMedia), AVIF est un format open source conçu pour stocker des images ou des séquences d’images dans un format compressé. Il se base sur le codec vidéo AV1.

L’une des caractéristiques les plus remarquables d’AVIF est sa capacité à atteindre des ratios de compression exceptionnels tout en maintenant la qualité de l’image. Cela est rendu possible grâce à des techniques de codage avancées, notamment le sous-échantillonnage chromatique et la quantification adaptative. En réduisant considérablement les exigences en données sans compromettre la fidélité visuelle, AVIF fournit des images d’une qualité inégalée à une fraction de la taille des formats traditionnels tels que JPEG, PNG et dans une moindre mesure WEBP.

Mais les capacités d’AVIF ne s’arrêtent pas là. Il propose également des fonctionnalités avancées telles que l’imagerie à grande gamme dynamique (HDR) et le support de large gamme de couleurs, sans oublier la transparence. Ces capacités améliorent non seulement les expériences visuelles, mais positionnent également AVIF comme une solution polyvalente pour les besoins en imagerie moderne. La version 6.5 de WordPress apporte le support natif du format AVIF, ce qui contribue à une adoption plus large du format.

En regardant vers l’avenir, le développement d’AV2, prévu pour succéder à AVIF, indique une innovation continue dans la technologie de compression d’images. En 2024, AV2 est en cours de développement, avec des mises en œuvre expérimentales disponibles dans libavif depuis la version 1.0.0, sortie le 24 août 2023.

Qu’est-ce qu’un fichier AVIF ?

Il s’agit du format de fichier d’image le plus avancé, que ce soit pour la compression avec ou sans perte ou encore pour son support avancé du HDR. Son usage le plus répandu concerne les images sur le Web, mais il est également capable de stocker des séquences d’images. Bien qu’étroitement lié au codec vidéo AV1, il n’est pas conçu spécifiquement pour les vidéos. En revanche, il est adapté à la création de courte séquence d’images, comme les animations GIF. AVIF est un format d’image, principalement destiné à stocker et à transmettre des images fixes.

AVIF offre une compression supérieure à d’autres formats populaires comme JPEG, PNG et même WebP. Cela signifie qu’il peut produire des fichiers de plus petite taille tout en conservant une qualité d’image élevée, ce qui est crucial pour le web et les applications mobiles où la bande passante et le stockage sont limités.

C’est également un format adapté pour la chaine de production d’image avec la compression sans perte. AVIF prend en charge la HDR, ce qui est de plus en plus important dans la production d’images modernes, surtout pour les contenus destinés à être visualisés sur des appareils dotés de capacités HDR. Que ce soient les téléviseurs, les écrans PC ou encore les smartphones, les dispositifs d’affichage capables d’afficher une image HDR sont de plus en plus nombreux.

Le format de fichier AVIF repose sur le format de fichier Base Media File Format (BMFF) de l’Organisation Internationale de Normalisation (ISO), un format de conteneur flexible et extensible conçu pour stocker divers types de données multimédias, comme la vidéo, l’audio et les images. Ainsi, les fichiers AVIF partagent une structure similaire à d’autres formats basés sur BMFF, tels que MP4 et ISOBMFF.

Le support

Le format AVIF prend en charge :

• La compression sans perte ou avec perte
• Une profondeur de couleur de 8, 10 ou 12 bits
• La HDR avec le transfert perceptuel quantifié ou le HLG, ainsi que les couleurs primaires et l’espace couleur BT.2100
• La SDR avec sRGB/BT.709 ou une large gamme de couleurs
• L’indication de l’espace de couleur via des profils CICP (ITU-T H.273 et ISO/IEC 23091-2) ou ICC.
• Le sous-échantillonnage de la chrominance en 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4
• Les couleurs monochromes pour les canaux alpha/profondeur ou RVB
• La granularité de film photo

Structuration du conteneur AVIF

Un fichier AVIF est structuré en une hiérarchie de conteneurs, qui stockent différents types de données et de métadonnées. Le conteneur de premier niveau dans un fichier AVIF est la boîte de type de fichier (ftyp), qui identifie le fichier comme un fichier AVIF et spécifie la version du format utilisée. À l’intérieur ce conteneur ftyp, se trouvent plusieurs autres conteneurs avec des données d’image réelles et diverses métadonnées. On retrouve les données multimédias (mdat), le conteneur d’emplacement d’élément (iloc) et celui sur les propriétés d’élément (iprp).

Dans un fichier AVIF, les données d’image sont stockées sous forme d’une séquence de trames compressées encodées avec le codec AV1. Chaque trame est contenue dans son propre conteneur, appelée boîte d’élément d’image compressée (ispe), accompagnée d’un enregistrement de configuration du décodeur fournissant des informations sur les paramètres d’encodage utilisés pour cette trame spécifique. Cette structure modulaire permet aux fichiers AVIF de stocker plusieurs images, telles qu’une série de miniatures ou différentes résolutions de la même image, dans un seul fichier.

En plus des données d’image compressées, les fichiers AVIF peuvent également contenir divers types de métadonnées, comme les données Exif, XMP et les profils ICC, fournissant des informations supplémentaires sur l’image et son processus de création. Ces métadonnées sont stockées dans des conteneurs dédiés à l’intérieur du fichier AVIF, facilitant ainsi leur accès et leur manipulation sans altérer les données d’image elles-mêmes.

Comment créer une image au format AVIF ?

Choisissez un logiciel compatible avec le format AVIF, vous aurez besoin d’un logiciel qui prend en charge l’exportation ou la conversion au format AVIF. Certains logiciels de retouche d’image populaires, comme Adobe Photoshop, GIMP (gratuit) et d’autres, peuvent être utilisés pour créer des images AVIF.

Quelle qualité de compression choisir avec le format AVIF ?

Si vous cherchez à établir sur la qualité de compression entre les fichiers AVIF, JPEG et Webp, ce paramètre est différent en fonction du format de fichier.

De manière plus générale, cette table établit une correspondance entre les réglages de qualité de compression pour les images JPEG et les réglages de qualité correspondants pour les formats AVIF et WebP.

Il y a des variations notables dans les performances des différents codecs d’image en fonction des dimensions et de la nature de l’image, également entre les images très petites comme les miniatures et les images haute résolution. Si vous souhaitez optimiser complètement, utilisez ce tableau comme base de travail et réaliser des tests pour mieux évaluer le gain en fonction de vos images (dimensions, objectif de qualité …).

AVIF vs JPEG/JPG

Voici un comparatif entre le format JPEG/JPG et AVIF avec des paramètres de compression équivalents (voir le tableau ci-dessus), l’image d’origine en PNG fait 1.23 Mo :

Un autre comparatif sur un portrait, l’image d’origine en PNG fait également 1.23 Mo :

Pour résumer, le format AVIF est nettement supérieur au JPEG/JPG en termes de compression mais également de qualité. En revanche, le format JPEG profite d’un chargement progressif, alors que le format AVIF non, l’image apparait une fois qu’elle complétement chargée. Dans le cas d’image de grande taille et avec une compression sans perte, cela peut-être un problème. Mais pour la majorité des usages et sites web, le format AVIF est à privilégier.

AVIF vs Webp

Le format Webp est actuellement très utilisé sur la toile, il a remplacé petit à petit le format JPEG en grande partie pour sa compression accrue. La comparaison entre les formats d’image AVIF vs Webp montre un avantage pour le format AVIF. Ce dernier obtient des tailles de fichier plus petite, la compression est plus efficace. Comme l’indique le tableau ci-dessus, les niveaux de compression utilisés sont similaires.

Avec cette image, le gain est de 30% sur la taille du fichier. Bien sûr cette valeur varie en fonction de la nature de l’image.

L’AVIF est donc supérieur au format Webp, de plus il ajoute le support du HDR. En revanche comme pour le JPEG, le Webp supporte le chargement de haut en bas et le rendu progressif, ce qui n’est pas le cas du format AVIF.

Si votre objectif est d’obtenir la plus petite taille de fichier possible, une compression à 25 an AVIF donne le résultat suivant :

Quels sont les paramètres de création d’une image AVIF ?

La création d’une image au format AVIF implique plusieurs paramètres clés. Voici les plus importants :

1. Qualité : Comme avec d’autres formats d’image, la qualité est un paramètre crucial. Elle peut être ajustée pour équilibrer la taille du fichier et la fidélité visuelle.
2. Compression sans perte et avec perte : AVIF supporte à la fois la compression sans perte (Lossless) et avec perte (lossy). La compression avec perte réduit la taille du fichier en éliminant certaines données, tandis que la compression sans perte conserve toutes les informations originales.
3. Profondeur de couleur : AVIF supporte une gamme étendue de profondeurs de couleur, y compris 8, 10, et 12 bits par canal. Une profondeur de couleur plus élevée permet une meilleure gradation des couleurs et est utile pour les images à haute gamme dynamique (HDR).
4. Espace colorimétrique et gamme : AVIF prend en charge différents espaces colorimétriques, tels que sRGB, Rec. 2020, etc.
5. Alpha Channel (Canal Alpha) : Le support du canal alpha permet la transparence dans les images AVIF, ce qui est utile pour les graphiques Web et les superpositions.
6. Support du HDR : AVIF est capable de stocker des images en haute gamme dynamique, ce qui est bénéfique pour les contenus vidéo et photographique modernes.
7. Animation : Tout comme le format GIF, AVIF peut stocker des séquences d’images pour créer des animations.
8. Métadonnées : Comme d’autres formats d’image, AVIF peut contenir des métadonnées telles que des informations EXIF ou ICC.
9. Taille de l’image : Les dimensions de l’image en pixels.
10. Subsampling Chroma : Ce paramètre, typique des formats de vidéo, est également applicable aux images AVIF, influant sur la façon dont la couleur est échantillonnée à travers l’image.
11. Mode de compression : Certains outils offrent différents modes ou niveaux de compression, qui peuvent être ajustés en fonction des besoins spécifiques (par exemple, pour une utilisation Web rapide ou pour un archivage de haute qualité).

Lors de la création d’une image AVIF, l’équilibre entre ces paramètres dépendra de l’usage prévu de l’image, de l’importance de la qualité par rapport à la taille du fichier, et des capacités du logiciel ou de l’outil utilisé pour créer l’image.

Quels sont les désavantages du format AVIF ?

Les images JPEG et WebP standards sont chargées progressivement, ligne par ligne. En outre, le format JPEG prend en charge une méthode d’encodage progressif où une version floue de l’image complète est affichée en premier, devenant progressivement plus nette à mesure que le reste des données est téléchargé. Le principale avantage du rendu progressif est que vous pouvez voir l’image entière même lorsque seule une partie du fichier a été téléchargée.

Malheureusement, l’AVIF ne prend en charge ni le chargement de haut en bas ni le rendu progressif. Vous ne verrez donc que l’image entièrement chargée, ou rien du tout. Cela rend ce format potentiellement inadapté pour les grandes images ou plus globalement pour les images avec un taille conséquente. C’est un aspect à prendre en compte avant d’adopter l’AVIF sur vos sites web.

Créer une image HDR avec le format AVIF

La création d’une image HDR avec le format AVIF ne nécessite pas de spécifier des paramètres spécifiques pour le format AVIF lui-même, mais plutôt des paramètres de création HDR lors de la capture ou du traitement de l’image. Les paramètres spécifiques pour créer une image HDR dépendront principalement du logiciel ou de l’appareil que vous utilisez pour créer l’image HDR.

La création d’une image HDR (High Dynamic Range) avec le format AVIF implique généralement plusieurs étapes. Voici un guide général pour vous aider à démarrer :

1. Capturer ou créer des images HDR : Vous pouvez capturer des images HDR avec un appareil photo compatible HDR ou créer des images HDR à partir de plusieurs expositions d’une même scène à l’aide de logiciels de traitement d’image spécialisés.
2. Utiliser un logiciel de traitement d’image : Après avoir capturé ou créé vos images HDR, vous aurez besoin d’un logiciel de traitement d’image pour les modifier. Des logiciels populaires tels que Adobe Photoshop, Gimp (avec un plugin), Affinity Photo ou HDRsoft Photomatix Pro offrent des fonctionnalités pour fusionner des expositions multiples en une seule image HDR.

En suivant ces étapes, vous devriez être en mesure de créer et de partager des images HDR au format AVIF. N’oubliez pas que la qualité de votre image finale dépendra de la qualité de vos images source ainsi que des réglages de conversion que vous choisissez.

Comment créer une séquence d’images au format AVIF ?

Pour créer une séquence d’images au format AVIF (comparable à un GIF animé mais avec les avantages de l’AVIF comme une meilleure compression et une qualité supérieure), vous pouvez suivre les étapes suivantes :

1. Préparez vos images : Commencez par rassembler toutes les images que vous souhaitez inclure dans la séquence. Ces images doivent être de la même taille et, idéalement, optimisées pour le format AVIF.
2. Choisissez un outil de conversion : Utilisez un logiciel ou un outil en ligne capable de créer des séquences d’images AVIF. Certains outils populaires pour travailler avec le format AVIF sont ImageMagick, libavif, ou des outils en ligne spécifiques.
3. Conversion des images : Si vos images ne sont pas déjà au format AVIF, vous devrez les convertir. Vous pouvez utiliser ImageMagick, GIMP (avec un plugin AVIF), ou un autre outil de conversion d’image pour ce faire.
4. Créer la séquence :

• Avec ImageMagick : Vous pouvez utiliser une commande comme magick convert frame1.avif frame2.avif frame3.avif ... output.avif pour créer une séquence.
• Avec libavif : Utilisez les outils de ligne de commande pour créer une séquence à partir de fichiers AVIF individuels.
• Outils en ligne : Certains sites Web offrent la possibilité de télécharger des images et de les convertir en une séquence AVIF.

1. Réglage des paramètres : Lors de la création de la séquence, vous pouvez généralement spécifier des paramètres tels que le taux de trame (frame rate), la qualité de compression, et d’autres options avancées comme le sous-échantillonnage chroma.
2. Vérification et tests : Une fois la séquence créée, il est important de la tester sur différents navigateurs et visionneurs d’images pour s’assurer qu’elle s’affiche correctement. Les séquences AVIF sont relativement nouvelles, donc leur compatibilité peut varier.
3. Optimisation : Selon l’outil utilisé, vous pourriez avoir des options supplémentaires pour optimiser davantage la séquence, en réduisant sa taille de fichier tout en conservant une qualité acceptable.