什么是 AVIF 图像格式

现如今，谁还不存个几百上千张照片。而在一些电商网站、图库网站或时尚网站上，图片数量更是无以计数。为了降低存储空间和分发带宽，图像压缩就成为了一种非常方便的必要方式。

AVIF 是一种新型图像压缩编解码器，它能够在压缩的同时保持图像质量和细节。与已经使用了 20 多年的 JPEG 相比，AVIF 文件尺寸更小，约为 WebP 文件的一半。这使得 AVIF 成为存储和传输大量图像的更有效方式。

什么是 AVIF 图像格式

AVIF 是一种由开放媒体联盟（AOMedia）维护的图像文件格式，采用了 AV1 视频编解码器的先进压缩技术。它可以存储静态和动画图像，文件扩展名为 .avif。与传统的 JPEG 和 PNG 格式相比，AVIF 文件尺寸更小，但图像质量更高，并支持无损或有损压缩。这使得 AVIF 成为图像领域的一项重要创新。

AVIF 格式的关键特点是其卓越的压缩效率。它能够在不牺牲图像质量的前提下，大幅减少文件大小。这都是通过一系列先进编码技术实现的，如色度子采样和自适应量化。这些技术允许 AVIF 格式利用图像中存在的冗余信息，从而降低文件大小。

AVIF 发展历程

AVIF 格式是基于 AV1 视频编解码器的。AV1 编解码器于 2015 年由 Google、Mozilla、 Cisco 和 Netflix 等公司共同开发，旨在共同创建一种下一代的开源视频编解码器，提供比现有编解码器（如 H.264 和 VP9）更卓越的压缩效率和视频质量。

AV1 编解码器于 2018 年 3 月发布，并在视频领域取得了成功。这引起了人们对其在图像领域应用的兴趣。2018 年 9 月，AVIF 规范的第一个版本发布。在接下来的几年里，该规范进行了进一步的完善。2020 年 7 月，AVIF 格式正式成为 ISO/IEC 23000-22 规范的一部分，标志着其正式标准化。

AVIF 格式自标准化以来，得到了主流 Web 浏览器的稳步支持，包括 Google Chrome、Mozilla Firefox 和 Microsoft Edge 等。此外，一些图像编辑工具和内容交付网络 (CDN) 也开始支持 AVIF 格式。这表明 AVIF 格式正在获得越来越多的普及，有望成为图像压缩和优化的广泛标准。

AVIF 文件结构

AVIF 文件格式基于国际标准化组织（ISO）的基本媒体文件格式（BMFF），这是一种灵活且可扩展的容器格式，用于存储各种媒体数据。AVIF 文件与其他基于 BMFF 的格式（如 MP4 和 ISOBMFF）共享相似的结构。这种共同的基础构架为 AVIF 提供了强大的灵活性和扩展性。

AVIF Box

AVIF 文件由一系列嵌套的盒子（Box）构成，每个盒子存储不同类型的数据或元数据。顶层盒子是文件类型盒子（ftyp），它用于将文件标识为 AVIF 文件，并指定所使用的格式版本。在 ftyp 盒子内，还包含了媒体数据盒子（mdat）、项目位置盒子（iloc）和项目属性盒子（iprp）等，用于存储实际图像数据和各种元数据。

图像数据

AVIF 文件中的图像数据以一系列压缩帧的形式存储，每个帧都存储在自己的盒子中（称为压缩图像项目盒子（ispe）），并附带一个解码器配置记录。这种模块化结构允许 AVIF 文件在单个文件内存储多个图像，如一系列缩略图或同一图像的不同分辨率版本。

元数据

AVIF 文件除了压缩的图像数据之外，还可以容纳各种类型的元数据，例如 Exif、XMP 和 ICC 配置文件。这些元数据提供了有关图像及其创作过程的附加信息。元数据被存储在 AVIF 文件内的专用盒子中，以便轻松访问和操作，而不会影响图像数据本身。

AVIF 的实际运用

AVIF 格式主要用于取代传统的图像格式（如 JPEG 和 PNG），以在网络和应用开发中提高效率。借助 AV1 编解码器提供的先进压缩技术，AVIF 文件能够显著减小文件大小，提供堪比甚至更高的图像质量。这意味着网站和应用程序可以更快地加载，并消耗更少的带宽。

除了性能优势之外，AVIF 格式还支持多种高级功能，使其适用于各种专业应用。例如，它支持高动态范围（HDR）成像和广色域，允许创建视觉上令人惊叹的图像，这些图像可以在最新的 HDR 兼容设备上显示。此外，它还支持透明度和动画功能，可用于创建复杂的图形和用户界面元素。

主要网络浏览器、图像编辑工具和内容交付网络（CDN）对 AVIF 格式的广泛采用，正在推动其在不同行业的应用，包括电子商务、媒体和娱乐以及社交网络。随着越来越多的工具和平台支持 AVIF 格式，预计其受欢迎程度和使用度将继续增长。

AVIF 格式的优势

AVIF 格式相对于传统图像格式（如 JPEG 和 PNG）具有以下关键优势：

• 卓越的压缩效率：AVIF 格式采用先进的 AV1 编解码器，可在不损失图像质量的情况下实现更小的文件大小。在许多情况下，AVIF 文件可以比等效的 JPEG 文件小 50%。
• 高质量图像：AVIF 格式支持高动态范围 (HDR) 成像、广色域和透明度等高级功能，可提供更丰富和逼真的图像。
• 开源和免费：AVIF 格式基于开源的 AV1 编解码器，无需支付专利许可费。可以成为开发人员和内容创作者更经济实惠选择。
• 广泛兼容和支持：AVIF 格式已得到主流网络浏览器、图像编辑工具和内容交付网络 (CDN) 的支持。开发人员和内容创作者可以轻松将 AVIF 格式整合到其工作流程中。

AVIF 格式的局限性

尽管 AVIF 格式相对于传统图像格式具有许多优势，但也存在一些限制，开发者和内容创作者应注意：

• 兼容性限制：AVIF 格式尚未得到所有浏览器和图像编辑工具的支持，因此开发者和内容创作者可能需要为旧版浏览器或不支持 AVIF 的图像编辑工具提供备用选项。
• 编码复杂性：AV1 编解码器采用的高级编码技术与传统格式相比，需要更长的编码时间。
• 原生支持有限：并非所有图像编辑工具都能够原生支持 AVIF 格式，用户可能需要依赖第三方插件或在编辑之前将 AVIF 文件转换为其他格式。

在 Windows 上如何开启 AVIF 支持

1在安装 AV1 编解码器后，Windows 10 和 Windows 11 都支持在「文件资源管理器」中预览和在「照片」应用程序中查看 AVIF 图像。如果没有安装，将只能看到通用的占位符图标。

2你可以为 Windows 添加 AV1 视频编解码器支持。安装后，Windows 将能够正常预览和查看 AVIF 图像。

AVIF 格式在过去几年里已经逐渐打开了知名度，但相对来说仍不算常见。目前，许多应用程序，包括 WhatsApp 和 Discord 等主要消息应用，仍然不支持 AVIF。因此，尽管 AVIF 具有潜力，但在广泛采用之前还需要更多的支持和普及率。

如果你想测试这种新格式并转换图像，可以访问 avif.io，但需要一个支持 AV1 的浏览器。