AVIF, HEIC και WebP: οι διαφορές των σύγχρονων μορφών

Το WebP είναι το παλαιότερο από τα τρία. Η Google το ανακοίνωσε τον Σεπτέμβριο του 2010, λίγους μήνες μετά την αγορά της On2 Technologies, της οποίας ο κωδικοποιητής βίντεο VP8 έγινε η μηχανή της νέας μορφής. Η ιδέα ήταν απλή: ένα στατικό WebP είναι ουσιαστικά ένα keyframe VP8 μέσα σε ένα μικρό περιτύλιγμα RIFF. Η πρώτη έκδοση είχε μόνο συμπίεση με απώλειες. Τα επόμενα τρία χρόνια ακολούθησαν λειτουργία χωρίς απώλειες, κανάλι άλφα για διαφάνεια και κινούμενα σχέδια, γι' αυτό το WebP μπορεί να αντικαταστήσει τα JPG, PNG και GIF με έναν τύπο αρχείου. Η Google τεκμηριώνει ακόμη τη μορφή και τη βιβλιοθήκη libwebp στον ιστότοπο προγραμματιστών του WebP.

Το HEIC έχει διαφορετική προέλευση. Το HEIF, το High Efficiency Image File Format, είναι πρότυπο κοντέινερ που δημοσίευσε η Moving Picture Experts Group ως ISO/IEC 23008-12 το 2015. Ένα αρχείο HEIF μπορεί να περιέχει εικόνες συμπιεσμένες με διάφορους κωδικοποιητές· όταν ο κωδικοποιητής είναι το HEVC, γνωστό και ως H.265, το αρχείο λέγεται HEIC. Η Apple το έκανε προεπιλεγμένη μορφή κάμερας στο iOS 11 και στο macOS High Sierra το 2017, από το iPhone 7 και μετά, και αυτή η απόφαση έβαλε σχεδόν εν μια νυκτί δισεκατομμύρια φωτογραφίες HEIC σε κυκλοφορία. Γι' αυτό οι περισσότεροι συναντούν καθόλου τη μορφή.

Το AVIF είναι το νεότερο. Η Alliance for Open Media, ομάδα που ιδρύθηκε το 2015 από τις Google, Mozilla, Microsoft, Amazon, Netflix, Cisco και Intel, κυκλοφόρησε τον κωδικοποιητή βίντεο AV1 χωρίς δικαιώματα χρήσης το 2018 και την προδιαγραφή εικόνας AVIF 1.0 τον Φεβρουάριο του 2019. Τεχνικά το AVIF δανείζεται το κοντέινερ HEIF και αντικαθιστά το HEVC με το AV1, οπότε τα AVIF και HEIC είναι ξαδέρφια με διαφορετική μηχανή. Οι εταιρείες-μέλη ήθελαν έναν σύγχρονο κωδικοποιητή χωρίς δικαιώματα πατέντας, και η Alliance for Open Media δημοσιεύει ακόμη τις προδιαγραφές AV1 και AVIF.

Και οι τρεις μορφές προέρχονται από κωδικοποιητές βίντεο, και αυτό φαίνεται στον τρόπο συμπίεσης. Αντί για τα σταθερά μπλοκ 8 × 8 pixel του JPG, προβλέπουν κάθε περιοχή από γειτονικά pixel, χρησιμοποιούν μπλοκ διαφορετικού μεγέθους και φιλτράρουν τις άκρες μετά την αποκωδικοποίηση. Το αποτέλεσμα είναι λιγότερα εμφανή τετραγωνάκια σε χαμηλή ποιότητα. Το AVIF πηγαίνει πιο μακριά: στην ίδια οπτική ποιότητα συνήθως δίνει το μικρότερο αρχείο, ιδίως σε ομαλούς ουρανούς, δέρμα και διαβαθμίσεις, όπου το JPG αρχίζει να δείχνει ζώνες. Το τίμημα είναι ο χρόνος κωδικοποίησης. Ένα AVIF μπορεί να χρειαστεί πολλαπλάσιο χρόνο από ένα WebP της ίδιας φωτογραφίας, κάτι που μετράει σε κινητό ή σε φορτωμένο διακομιστή.

Η υποστήριξη χαρακτηριστικών είναι πιο κοντινή απ' ό,τι νομίζουν οι περισσότεροι. Και τα τρία αποθηκεύουν διαφάνεια και έχουν λειτουργία κίνησης, αν και το κινούμενο HEIC είναι σπάνιο στην πράξη. Στη συμπίεση χωρίς απώλειες το WebP ξεχωρίζει: η λειτουργία του σχεδιάστηκε χωριστά από εκείνη με απώλειες και συνήθως νικά το PNG σε στιγμιότυπα οθόνης και γραφικά. Τα AVIF και HEIC μπορούν θεωρητικά να είναι χωρίς απώλειες, αλλά τα αρχεία τείνουν να είναι μεγάλα και τα εργαλεία σπάνια προσφέρουν αυτή τη λειτουργία. Το βάθος χρώματος είναι η άλλη μεγάλη διαφορά. Το WebP περιορίζεται στα 8 bit ανά κανάλι, ενώ τα HEIC και AVIF αποθηκεύουν χρώμα 10 bit, και το AVIF μπορεί να κρατήσει και εικόνες 12 bit και HDR.

Η αδειοδότηση εξηγεί μεγάλο μέρος της υποστήριξης. Τα WebP και AV1 κυκλοφόρησαν χωρίς δικαιώματα, οπότε οι κατασκευαστές browsers μπορούσαν να τα προσθέσουν χωρίς πληρωμή. Το HEVC καλύπτεται από πατέντες που διαχειρίζονται αρκετοί φορείς αδειοδότησης, γι' αυτό τα Chrome, Firefox και Edge αποκωδικοποιούν εικόνες HEVC μόνο όπου το λειτουργικό σύστημα παρέχει ήδη αδειοδοτημένο αποκωδικοποιητή. Για τον ιδιοκτήτη ιστότοπου η διαφορά είναι καθοριστική: μια μορφή που βλέπει κάθε επισκέπτης υπερτερεί μιας που εξοικονομεί λίγα ακόμη kilobyte για τους μισούς.

Οι διαφορές μεγέθους εξαρτώνται από τη φωτογραφία, τον κωδικοποιητή και τη ρύθμιση ποιότητας, οπότε δείτε κάθε αριθμό ως τυπικό και όχι ακριβή. Για μια φωτογραφία 1200 × 800 px σε ρυθμίσεις ποιότητας που φαίνονται ίδιες σε οθόνη laptop, ένα JPG είναι συνήθως περίπου 150–200 KB, ένα WebP περίπου 100–140 KB και ένα AVIF περίπου 60–100 KB. Οι συγκρίσεις της ίδιας της Google δείχνουν το WebP με απώλειες 25–34% μικρότερο από το JPG, και η Apple περιγράφει το HEIC ως περίπου μισό σε μέγεθος από το JPG για φωτογραφίες κάμερας. Μια φωτογραφία iPhone 12 MP που θα ήταν 3–4 MB ως JPG είναι συνήθως 1,5–2,5 MB ως HEIC.

Τα γραφικά συμπεριφέρονται διαφορετικά. Ένα στιγμιότυπο οθόνης με επίπεδα χρώματα και κείμενο είναι συχνά μικρότερο ως WebP χωρίς απώλειες, ακολουθεί το PNG, και το AVIF κερδίζει λίγα εκεί. Και οι μικρές μικρογραφίες στενεύουν το χάσμα, επειδή κάθε μορφή έχει μερικές εκατοντάδες byte κεφαλίδων. Οι κοινοί μύθοι παρακάτω προέρχονται από την ανάγνωση αριθμών benchmark χωρίς αυτό το πλαίσιο.

Στο web, τα WebP και AVIF είναι κλειστό θέμα. Τα Chrome, Edge, Firefox και Safari εμφανίζουν όλα WebP· το Safari ήταν το τελευταίο, με την έκδοση 14 το 2020 σε macOS Big Sur και iOS 14. Το AVIF ήρθε στο Chrome 85 το 2020, στο Firefox 93 το 2021 και στο Safari 16 το 2022, και το Edge το πρόσθεσε στις αρχές του 2024. Ένας επισκέπτης με ενημερωμένο browser βλέπει και τα δύο. Μόνο όσοι έχουν κολλήσει σε παλιές εκδόσεις Safari, π.χ. σε iPhone που δεν ενημερώνονται πέρα από το iOS 15, δεν βλέπουν AVIF, και το στοιχείο <picture> επιτρέπει σε έναν ιστότοπο να τους στείλει εφεδρικό JPG.

Το HEIC είναι η αντίθετη ιστορία. Οι συσκευές Apple το ανοίγουν παντού, και το Safari 17 μπορεί να το δείξει ακόμη και σε ιστοσελίδα, αλλά τα Chrome, Firefox και Edge δεν εμφανίζουν εικόνες HEIC στο ανοιχτό web. Τα Windows 10 και 11 ανοίγουν HEIC στην εφαρμογή Φωτογραφίες αφού προσθέσετε τις HEIF Image Extensions από το Microsoft Store, καθώς και τις HEVC Video Extensions σε πολλούς υπολογιστές, που είναι επί πληρωμή. Οι πρόσφατες εκδόσεις Android αποκωδικοποιούν HEIF, αλλά οι εφαρμογές τρίτων και οι ιστότοποι διαφέρουν πολύ.

Το λογισμικό υπολογιστή βρίσκεται κάπου στη μέση. Το Adobe Photoshop ανοίγει WebP εγγενώς από την έκδοση 23.2 το 2022, και οι περισσότεροι τρέχοντες προβολείς εικόνων χειρίζονται WebP. Η υποστήριξη AVIF και HEIC σε προγράμματα επεξεργασίας, σουίτες γραφείου και παλαιότερα προγράμματα είναι αποσπασματική, και πολλές φόρμες μεταφόρτωσης ελέγχουν ακόμη για .jpg, .jpeg ή .png και απορρίπτουν όλα τα υπόλοιπα. Τα πλαίσια παρακάτω συνοψίζουν κάθε πλατφόρμα.

Για παράδοση στο web, το WebP είναι η προεπιλεγμένη απάντηση και το AVIF η βελτιστοποίηση από πάνω. Αν ελέγχετε τον ιστότοπο, σερβίρετε AVIF στους browsers που το δέχονται και WebP ή JPG στους υπόλοιπους· τα περισσότερα CDN εικόνων και frameworks το διαπραγματεύονται αυτόματα. Αν έχετε μόνο ένα αρχείο, το WebP είναι η ασφαλέστερη επιλογή επειδή το εμφανίζει κάθε τρέχων browser και κωδικοποιείται γρήγορα. Για αποθήκευση στο κινητό, το HEIC είναι δύσκολο να ξεπεραστεί σε iPhone: η κάμερα το γράφει εγγενώς, η εφαρμογή Φωτογραφίες το διαβάζει και χωράτε περίπου διπλάσιες εικόνες στον ίδιο χώρο.

Τα αρχεία, η εκτύπωση και η γραφειοκρατία τραβούν προς την άλλη κατεύθυνση. Ένα αρχείο φωτογραφιών πρέπει να διαβάζεται σε είκοσι χρόνια χωρίς ειδικούς κωδικοποιητές, κάτι που ευνοεί τη διατήρηση των πρωτοτύπων όπως βγήκαν από την κάμερα και την προσθήκη αντιγράφων JPG όπου χρειάζεται. Τα εργαστήρια εκτύπωσης ζητούν συνήθως JPG ή TIFF, και οι κυβερνητικές πύλες, οι πύλες εξετάσεων και εργασίας δέχονται συχνά μόνο JPG ή PNG, μερικές φορές με όριο μεγέθους σε kilobyte. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις ένα μετατρεμμένο αντίγραφο είναι η πρακτική λύση, ενώ το πρωτότυπο μένει στη βιβλιοθήκη σας.

Οι τέσσερις συνηθισμένες χρήσεις παρακάτω συνοψίζουν την απόφαση. Επιλέξτε ανάλογα με το πού πηγαίνει το αρχείο, όχι ανάλογα με το ποια μορφή έχει το καλύτερο benchmark.

Οι περισσότερες μετατροπές γίνονται προς μία κατεύθυνση: από μια νέα μορφή σε JPG ή PNG για συμβατότητα. Επιλέξτε JPG για φωτογραφίες και PNG όταν η εικόνα έχει διαφάνεια ή κείμενο με έντονες γραμμές που θέλετε να μείνει καθαρό. Για να μετατρέψετε AVIF σε JPG, ο μετατροπέας ξεκινά με Ποιότητα 90, επειδή τα αρχεία AVIF του web είναι ήδη έντονα συμπιεσμένα, ενώ η επιλογή Διαφανείς περιοχές στις Σύνθετες ρυθμίσεις καθορίζει με τι γεμίζουν τα διάφανα pixel. Ο μετατροπέας HEIC σε JPG ξεκινά επίσης με 90 και αφαιρεί τα δεδομένα τοποθεσίας, εκτός αν καταργήσετε την επιλογή Αφαίρεση μεταδεδομένων.

Για το WebP, η σελίδα WebP σε JPG ξεκινά με ποιότητα 85, που φαίνεται ίδια με την πηγή σε κανονικό μέγεθος. Κάθε μετατροπέας δέχεται έως 20 αρχεία ανά παρτίδα και 95 MB ανά αρχείο, δεν απαιτεί λογαριασμό και διαγράφει τα αρχεία και τα αποτελέσματα 30 λεπτά μετά την επεξεργασία. Οι αναλυτικοί οδηγοί πώς να μετατρέψετε HEIC σε JPG και WebP σε JPG: πότε και γιατί καλύπτουν τις ρυθμίσεις του κινητού και τις ειδικές περιπτώσεις.

Η αντίστροφη κατεύθυνση είναι εξίσου χρήσιμη. Αν διαχειρίζεστε ιστότοπο, η μετατροπή φωτογραφιών JPG σε AVIF συνήθως μειώνει το μέγεθός τους περίπου στο μισό πριν τις ανεβάσετε. Ο πίνακας δείχνει ποιες μετατροπές ανάμεσα σε αυτές τις μορφές έχουν δική τους σελίδα μετατροπέα στο UltKit.

Κάθε μετατροπή με απώλειες πετά λίγη ακόμη λεπτομέρεια, γι' αυτό μετατρέπετε αντίγραφα, όχι τα πρωτότυπα. Κρατήστε τα αρχεία HEIC στη βιβλιοθήκη του iPhone και εξάγετε JPG μόνο για όσους ή ό,τι τα χρειάζονται. Το ίδιο ισχύει για τις φωτογραφίες HDR: τα AVIF και HEIC μπορούν να αποθηκεύσουν χρώμα 10 bit και η μετατροπή σε JPG 8 bit αντιστοιχίζει τις έντονες φωτεινές περιοχές στο στάνταρ εύρος, κάτι που είναι εντάξει για κοινοποίηση αλλά όχι για μετέπειτα επεξεργασία. Αν ίσως επεξεργαστείτε ξανά μια εικόνα, κρατήστε το πρωτότυπο ή ένα αντίγραφο PNG χωρίς απώλειες και κάντε όλες τις αλλαγές από εκεί.

Κρατήστε επίσης το πρωτότυπο όταν η νεότερη μορφή γίνεται ήδη δεκτή. Αν ένα εργαλείο δημιουργίας ιστοτόπων, μια εφαρμογή συνομιλίας ή ένας αποθηκευτικός χώρος στο cloud δέχεται απευθείας WebP ή HEIC, η μετατροπή προσθέτει απλώς ένα βήμα και μεγαλώνει το αρχείο. Μετατρέπετε στο τελευταίο σημείο, τη στιγμή του ανεβάσματος, της αποστολής ή της εκτύπωσης, και έχετε συμβατότητα χωρίς να φθείρεται σταδιακά η βιβλιοθήκη σας.