AVIF 格式（新一代图片）
AVIF（AV1 Image File Format）是基于 AV1 视频压缩技术的图像文件格式，由 Alliance for Open Media（简称 AOM，开放媒体联盟）开发。它是一种现代、高效的图像格式，具有出色的压缩比和画质，支持 10/12 bit 色深、HDR 和广色域（BT.2020），采用分块编码和内容自适应优化，压缩效率比 JPEG 高 50% 以上。特别适用于需要高质量图像和低存储空间的场景，现已成为 Netflix 等流媒体平台的新一代图像标准，但解码复杂度较高。
发展历史
AVIF 图像格式最早由开放媒体联盟（AOM）与 Google、Cisco 以及 Xiph.org 合作开发，从设计之初，这种格式就被定义为一种开源且免版税的图像格式，而不像 JPEG XR 那样（一种压缩非常小但需要昂贵许可才能实现的文件格式）。AVIF 在 2019 年正式引入，旨在提供一种高效替代传统图像格式（如 JPEG 和 PNG）的解决方案。
- 起源：基于开放且免版税的视频编码格式 AV1。
- 标准化：由 AOM 开发，并被多家技术巨头支持，如 Google、Netflix 和 Mozilla。
- 发展趋势：迅速成为 Web 和移动应用中图片优化的主流格式之一。
主要特点
AVIF 是一种基于开源 AV1 视频编解码器的新型开放图像格式。这种格式非常灵活，因为它支持任何图像编解码器，支持有损和无损编码，能够使用 alpha 通道，甚至能够存储一系列动画帧，就像高质量 gif 动画一样。同时，它也是最早支持 HDR 颜色的图像格式之一，提供更高的亮度、颜色位深度和颜色色域。
- 高效压缩：
- 通过 AV1 的帧内编码实现高质量压缩。
- 在相同文件大小下，比 JPEG 提供更高的视觉质量。
- HDR 支持：
- 支持 10 位和 12 位色深，适合高动态范围（HDR）显示。
- 透明度支持：
- 像 PNG 一样支持透明背景，非常适合设计工作。
- 免版税：
- 开放标准，无需支付专利费用，鼓励广泛应用。
文件结构
AVIF 文件基于 ISO 基础媒体文件格式（ISO/IEC 14496-12），包含以下核心部分：
- 文件头（Header）：元数据，包括文 件版本和兼容性信息。
- 元数据盒（Metadata Boxes）：描述图像信息，如颜色空间和编码参数。
- 图像数据（Image Data）：存储经过 AV1 编码的图像内容。
- 辅助数据（Auxiliary Data）：如透明通道或图像缩略图。
示例
使用 ffmpeg 将 PNG 转换为 AVIF：
ffmpeg -i input.png -c:v libaom-av1 output.avif
加载 AVIF 图像示例（Python Pillow 库）：
from PIL import Image
# 加载 AVIF 图像
img = Image.open("example.avif")
img.show()
使用场景
适用场景
- Web 图像优化：网站图片、产品图片
- 流媒体平台：Netflix、YouTube 等平台
- 移动应用：应用图标、界面元素
- 高质量图像存储：需要高质量和低体积的场景
- HDR 图像：高动态范围图像
优缺点
优点：
- 压缩效率极高，比 JPEG 高 50% 以上
- 支持 HDR 和广色域
- 支持透明度和动画
- 开源免费，无专利限制
- 质量优秀
缺点：
- 解码复杂度较高
- 某些旧浏览器不支持
- 编码速度相对较慢
- 某些工具支持有限
代码示例
Python 处 理 AVIF
from PIL import Image
# 注意：Pillow 需要 pillow-avif-plugin 支持 AVIF
try:
from pillow_avif import register_avif_opener
register_avif_opener()
# 打开 AVIF 图像
img = Image.open('image.avif')
print(f"图像尺寸: {img.size}")
print(f"图像模式: {img.mode}")
# 转换为其他格式
img.save('output.jpg', 'JPEG', quality=95)
except ImportError:
print("需要安装 pillow-avif-plugin: pip install pillow-avif-plugin")
命令行工具
# 使用 ffmpeg
ffmpeg -i input.jpg -c:v libaom-av1 -still-picture 1 output.avif
ffmpeg -i input.avif output.jpg
# 使用 libavif 工具
avifenc -c aom -s 4 input.png output.avif
avifdec output.avif output.png
# 使用 ImageMagick
magick convert input.jpg output.avif
magick convert input.avif output.jpg
相关工具
- 图像编辑器：
- GIMP：支持 AVIF（需要插件）
- ImageMagick：支持 AVIF
- 命令行工具：
avifenc：AVIF 编码器avifdec：AVIF 解码器- FFmpeg：支持 AVIF
- 在线工具：
- Squoosh：Google 在线图像压缩工具
- 编程库：
- Python:
pillow-avif-plugin、pyavif - C/C++:
libavif - JavaScript:
sharp（支持 AVIF）
- Python:
