AVIF, HEIC và WebP: khác nhau thế nào?

WebP là định dạng lâu đời nhất trong ba loại. Google công bố vào tháng 9 năm 2010, vài tháng sau khi mua On2 Technologies, công ty có codec video VP8 trở thành nền tảng của định dạng mới. Ý tưởng khá đơn giản: một ảnh WebP tĩnh về cơ bản là một khung hình chính VP8 đặt trong lớp vỏ RIFF nhỏ. Phiên bản đầu chỉ có nén mất dữ liệu. Chế độ không mất dữ liệu, kênh alpha cho độ trong suốt và ảnh động lần lượt được bổ sung trong ba năm sau đó, nên WebP có thể thay thế JPG, PNG và GIF chỉ bằng một loại file. Google vẫn duy trì tài liệu về định dạng này và thư viện libwebp trên trang dành cho nhà phát triển WebP.

HEIC có xuất phát điểm khác. HEIF, High Efficiency Image File Format, là chuẩn vùng chứa do Moving Picture Experts Group công bố năm 2015 với tên ISO/IEC 23008-12. Một file HEIF có thể chứa ảnh nén bằng nhiều codec; khi codec là HEVC, còn gọi là H.265, file được gọi là HEIC. Apple đặt nó làm định dạng camera mặc định trên iOS 11 và macOS High Sierra năm 2017, bắt đầu từ iPhone 7, và quyết định đó đã đưa hàng tỉ ảnh HEIC vào sử dụng gần như chỉ sau một đêm. Đó cũng là lý do hầu hết mọi người từng gặp định dạng này.

AVIF là định dạng mới nhất. Alliance for Open Media, nhóm được Google, Mozilla, Microsoft, Amazon, Netflix, Cisco và Intel thành lập năm 2015, đã phát hành codec video AV1 miễn phí bản quyền năm 2018 và đặc tả ảnh AVIF 1.0 vào tháng 2 năm 2019. Về kỹ thuật, AVIF mượn vùng chứa HEIF và thay HEVC bằng AV1, nên AVIF và HEIC là anh em họ với hai bộ máy khác nhau. Các công ty thành viên muốn có một codec hiện đại không mất phí bằng sáng chế, và Alliance for Open Media vẫn công bố các đặc tả AV1 và AVIF.

Cả ba định dạng đều bắt nguồn từ codec video, và điều đó thể hiện ở cách nén. Thay vì các khối 8 × 8 pixel cố định của JPG, chúng dự đoán từng vùng từ các pixel lân cận, dùng khối có kích thước thay đổi và lọc cạnh sau khi giải mã. Kết quả là ít vỡ khối hơn ở mức chất lượng thấp. AVIF đi xa nhất: với cùng chất lượng thị giác, nó thường tạo file nhỏ nhất, đặc biệt ở bầu trời, làn da và dải màu chuyển, nơi JPG bắt đầu bị sọc màu. Cái giá là thời gian mã hóa. Một ảnh AVIF có thể mất lâu hơn WebP nhiều lần để tạo ra từ cùng một bức ảnh, điều này đáng kể trên điện thoại hoặc máy chủ đang bận.

Mức hỗ trợ tính năng gần nhau hơn nhiều người nghĩ. Cả ba đều lưu được độ trong suốt và đều có chế độ ảnh động, dù HEIC động rất hiếm trong thực tế. WebP nổi bật ở nén không mất dữ liệu: chế độ này được thiết kế riêng, tách khỏi chế độ mất dữ liệu và thường thắng PNG với ảnh chụp màn hình và đồ họa. AVIF và HEIC về lý thuyết cũng có thể không mất dữ liệu, nhưng file thường lớn và công cụ hiếm khi cung cấp chế độ này. Độ sâu màu là điểm khác biệt lớn còn lại. WebP giới hạn ở 8 bit mỗi kênh, còn HEIC và AVIF lưu màu 10-bit, và AVIF còn chứa được ảnh 12-bit và HDR.

Giấy phép giải thích phần lớn chuyện hỗ trợ. WebP và AV1 được phát hành miễn phí bản quyền, nên các hãng trình duyệt có thể thêm vào mà không phải trả tiền cho ai. HEVC bị ràng buộc bởi bằng sáng chế do nhiều tổ chức cấp phép quản lý, vì vậy Chrome, Firefox và Edge chỉ giải mã ảnh HEVC khi hệ điều hành đã có sẵn bộ giải mã được cấp phép. Với chủ website, khác biệt này mang tính quyết định: một định dạng ai cũng xem được tốt hơn một định dạng tiết kiệm thêm vài KB nhưng chỉ một nửa khách truy cập thấy được.

Chênh lệch dung lượng phụ thuộc vào bức ảnh, bộ mã hóa và mức chất lượng, nên mọi con số chỉ mang tính điển hình, không chính xác tuyệt đối. Với ảnh 1200 × 800 px ở mức chất lượng trông giống nhau trên màn hình laptop, JPG thường khoảng 150–200 KB, WebP khoảng 100–140 KB và AVIF khoảng 60–100 KB. So sánh của chính Google cho thấy WebP mất dữ liệu nhỏ hơn JPG 25–34%, còn Apple mô tả HEIC có dung lượng khoảng một nửa JPG đối với ảnh chụp từ camera. Một ảnh iPhone 12 MP nặng 3–4 MB ở dạng JPG thường chỉ còn 1,5–2,5 MB ở dạng HEIC.

Đồ họa thì khác. Ảnh chụp màn hình có màu phẳng và chữ thường nhỏ nhất ở dạng WebP không mất dữ liệu, tiếp theo là PNG, và AVIF hầu như không có lợi thế ở đây. Ảnh thu nhỏ cũng làm khoảng cách thu hẹp, vì định dạng nào cũng có vài trăm byte tiêu đề. Những quan niệm sai phổ biến dưới đây xuất phát từ việc đọc số liệu benchmark mà thiếu bối cảnh đó.

Trên web, WebP và AVIF đã ổn định. Chrome, Edge, Firefox và Safari đều hiển thị WebP; Safari tham gia sau cùng, với phiên bản 14 năm 2020 trên macOS Big Sur và iOS 14. AVIF có mặt trong Chrome 85 năm 2020, Firefox 93 năm 2021 và Safari 16 năm 2022, còn Edge bổ sung vào đầu năm 2024. Người truy cập dùng trình duyệt cập nhật sẽ thấy cả hai. Chỉ những ai kẹt ở các phiên bản Safari cũ, ví dụ trên iPhone không thể cập nhật quá iOS 15, mới không xem được AVIF, và phần tử <picture> cho phép website gửi cho họ ảnh JPG dự phòng.

HEIC thì ngược lại. Thiết bị Apple mở được ở mọi nơi, và Safari 17 thậm chí hiển thị được trong trang web, nhưng Chrome, Firefox và Edge không hiển thị ảnh HEIC trên web mở. Windows 10 và 11 có thể mở HEIC trong ứng dụng Ảnh sau khi bạn thêm HEIF Image Extensions từ Microsoft Store, cùng HEVC Video Extensions trên nhiều máy, vốn là tiện ích trả phí. Các phiên bản Android gần đây giải mã được HEIF, nhưng ứng dụng bên thứ ba và website thì rất khác nhau.

Phần mềm máy tính nằm ở giữa. Adobe Photoshop mở WebP gốc từ phiên bản 23.2 năm 2022, và hầu hết trình xem ảnh hiện nay đều xử lý được WebP. Hỗ trợ AVIF và HEIC trong các trình chỉnh sửa, bộ ứng dụng văn phòng và chương trình cũ còn chắp vá, và nhiều biểu mẫu tải lên vẫn kiểm tra .jpg, .jpeg hoặc .png rồi từ chối mọi thứ khác. Các ô dưới đây tóm tắt từng nền tảng.

Với web, WebP là câu trả lời mặc định và AVIF là bước tối ưu thêm. Nếu bạn kiểm soát website, hãy gửi AVIF cho trình duyệt chấp nhận và WebP hoặc JPG cho phần còn lại; hầu hết CDN ảnh và framework tự động thương lượng việc này. Nếu chỉ có một file, WebP là lựa chọn an toàn hơn vì mọi trình duyệt hiện nay đều hiển thị được và mã hóa nhanh. Với bộ nhớ điện thoại, HEIC khó có đối thủ trên iPhone: camera ghi trực tiếp, ứng dụng Ảnh đọc được, và bạn lưu được gần gấp đôi số ảnh trong cùng dung lượng.

Lưu trữ, in ấn và giấy tờ lại kéo theo hướng khác. Kho ảnh lưu trữ cần đọc được sau hai mươi năm mà không cần codec đặc biệt, nên nên giữ bản gốc như camera xuất ra và thêm bản sao JPG khi cần. Tiệm in thường yêu cầu JPG hoặc TIFF, còn cổng hồ sơ nhà nước, thi cử và tuyển dụng thường chỉ nhận JPG hoặc PNG, đôi khi kèm giới hạn dung lượng tính bằng KB. Trong mọi trường hợp đó, bản đã chuyển đổi là giải pháp thực tế, còn bản gốc vẫn nằm trong thư viện của bạn.

Bốn việc thường gặp dưới đây tóm tắt cách chọn. Hãy chọn theo nơi file sẽ được dùng, không phải theo định dạng có kết quả benchmark tốt nhất.

Hầu hết việc chuyển đổi đi một chiều: từ định dạng mới sang JPG hoặc PNG để tương thích. Chọn JPG cho ảnh chụp và PNG khi ảnh có độ trong suốt hoặc chữ sắc nét cần giữ rõ. Để chuyển AVIF sang JPG, bộ chuyển đổi bắt đầu ở Chất lượng 90 vì file AVIF trên web vốn đã nén mạnh, và tùy chọn Vùng trong suốt trong Cài đặt nâng cao quyết định màu lấp vào các pixel trong suốt. Công cụ chuyển HEIC sang JPG cũng bắt đầu ở 90 và xóa dữ liệu vị trí trừ khi bạn bỏ chọn Xóa siêu dữ liệu.

Với WebP, trang chuyển WebP sang JPG bắt đầu ở chất lượng 85, trông giống hệt bản gốc ở kích thước thông thường. Mỗi bộ chuyển đổi nhận tối đa 20 file mỗi lượt và 95 MB mỗi file, không cần tài khoản, và xóa file tải lên cùng kết quả sau 30 phút kể từ khi xử lý. Các hướng dẫn chi tiết hơn trong cách chuyển HEIC sang JPG và WebP sang JPG: khi nào và vì sao đề cập cài đặt trên điện thoại và các trường hợp đặc biệt.

Chuyển theo chiều ngược lại cũng hữu ích không kém. Nếu bạn quản lý website, chuyển ảnh JPG sang AVIF thường giảm dung lượng khoảng một nửa trước khi bạn tải lên. Ma trận dưới đây cho biết những cặp chuyển đổi nào giữa các định dạng này có trang chuyển đổi riêng trên UltKit.

Mỗi lần chuyển đổi mất dữ liệu lại bỏ đi thêm một chút chi tiết, nên hãy chuyển bản sao, đừng chuyển bản gốc. Giữ các file HEIC trong thư viện iPhone và chỉ xuất JPG cho người hoặc chương trình cần. Điều này cũng đúng với ảnh HDR: AVIF và HEIC có thể lưu màu 10-bit, và chuyển sang JPG 8-bit sẽ ép các vùng sáng chói vào dải chuẩn, ổn để chia sẻ nhưng không phù hợp để chỉnh sửa sau này. Nếu có thể sẽ chỉnh sửa ảnh lần nữa, hãy giữ bản gốc hoặc một bản PNG không mất dữ liệu và thực hiện mọi chỉnh sửa từ đó.

Cũng nên giữ bản gốc khi định dạng mới đã được chấp nhận. Nếu trình tạo website, ứng dụng chat hoặc ổ đĩa đám mây nhận WebP hoặc HEIC trực tiếp, việc chuyển đổi chỉ thêm một bước và làm file nặng hơn. Hãy chuyển đổi ở khâu cuối, vào lúc tải lên, gửi đi hoặc in, bạn sẽ có tính tương thích mà không làm thư viện xuống cấp dần.