AVIF : l’avenir des formats d’image sans licence

La compression de fichiers représente une technologie clé pour la numérisation, car elle peut, à long terme, délester les infrastructures en réseau de certaines de leurs ressources. À l’avenir, le nouveau format d’image AVIF est destiné à rendre plus efficace le trafic de données. À long terme, il devrait même remplacer le format JPEG, aujourd’hui largement utilisé. Par rapport au JPEG, le format AVIF offre une compression beaucoup plus efficace, ainsi qu’une meilleure qualité d’image. À travers le monde, les plus grands groupes spécialisés dans les technologies numériques réfléchissent à l’adoption de ce nouveau format d’image.

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Qu’est-ce que le format AVIF ?

En 2015, les grandes entreprises du numérique ont formé un consortium ayant pour mission d’améliorer la compression d’image. L’Alliance for Open Media (AOMedia) rassemble notamment Amazon, Cisco, Facebook, Google (et YouTube), Mozilla, Microsoft, Netflix, Intel, AMD, Tencent et Apple. Elle travaille principalement sur le trafic de données Internet, les images utilisant plus de la moitié de la bande passante moyenne d’un site. Améliorer la compression d’image ne profite pas uniquement aux performances des sites individuels. Les performances Web globales sont améliorées, car les petits fichiers accélèrent le trafic de données, réduisent la consommation d’énergie et utilisent moins d’espace mémoire.

Pour que cette nouvelle technologie puisse devenir la norme le plus rapidement possible, elle doit être gratuite et utilisable librement, dans le respect du concept open source. En mars 2018, AOMedia a dévoilé la spécification d’un nouveau codec vidéo gratuit. À compter de ce moment, une première version finale d’AOMedia Video 1 (« AV1 » en abrégé) a officiellement été mise à disposition du grand public.

Les efforts de ce consortium ont donc permis de créer un codec vidéo gratuit et open source pour les images animées, mais aussi le format de fichier d’image AV1 (AVIF) pour les images fixes. AVIF combine l’efficacité des algorithmes de compression du codec vidéo AV1 et la technologie de rétention du format HEIF (pour « High Efficiency Image File ») déjà utilisé depuis longtemps, notamment par Apple. Le format HEIF offre, entre autres, une base uniforme et normalisée pour l’échange, le stockage (au niveau, par exemple, de la spécification des métadonnées) et la transmission de contenus d’image codés par AV1.

Il existe donc un certain nombre de points communs entre les formats AVIF et HEIF. Toutefois, ces formats d’image utilisent différentes méthodes de compression pour coder les informations d’image. Plutôt que la compression AV1, le format HEIF utilise principalement le format vidéo HEVC (pour « High Efficiency Video Coding »). Dans certains cas, la norme de compression vidéo H.264/MPEG-4 AVC est elle aussi utilisée.

Remarque

La technologie de rétention HEIF du format AVIF est une version spéciale du format ISOBMFF. Ce format de fichier multimédia de base ISO/IEC (« ISO/IEC 1496-12 ») spécifie la création et le stockage des métadonnées, le traitement des images individuelles et des séquences d’image (comme informations d’image imbriquées pour un streaming efficace). Cette norme ISO constitue la structure globale généralement contraignante des fichiers multimédias et de rétention. Elle définit d’importantes conditions d’interopérabilité du format d’image (comme la capacité à travailler avec d’autres systèmes et technologies). Le format ISOBMFF a été défini en 2001 par le Moving Picture Experts Group (MPEG).

Le format AVIF associe une compression de haute qualité à une diversité fonctionnelle, et ce, pour satisfaire aux nombreuses exigences associées à un format d’image contemporain. Il est possible d’effectuer des compressions sans perte (« lossless ») ou avec perte (« lossy »). Comme c’est le cas pour les autres formats d’image et de graphique, des informations supplémentaires sur les zones d’image transparentes sont stockées dans un canal alpha. Les objets exemptés par ces données de transparence sont par exemple utilisés dans des interfaces utilisateur, des collages ou des logos d’entreprise.

AVIF prend en charge les espaces colorimétriques étendus (« Wide Color Gamut », « WCG ») et des fonctions de granularité, de sous-échantillonnage de la chrominance et d’imagerie à grande gamme dynamique (« HDR », « High Dynamic Range »). Celle-ci sert de base aux images à fort contraste et permet d’obtenir une luminosité uniforme et des couleurs et contrastes intenses. AVIF est idéal pour la HDR, car il surpasse la profondeur de couleur de 8 bits de l’imagerie à gamme dynamique standard (« SDR », « Standard Dynamic Range ») en prenant en charge des profondeurs supérieures à 10 bits. Les métadonnées permettent de transmettre des informations sur la HDR et la gamme de couleurs. Vous pouvez créer des séquences animées similaires aux animations GIF grâce au support d’images multicouches pour les éléments et les séquences d’image.

Les avantages du format AVIF en quelques mots

Le format d’image AVIF comporte de nombreux avantages. Voici les plus importants d’entre eux :

  • Les principaux acteurs de l’économie numérique prennent en charge le format AVIF et pourront donc exploiter toute mise en œuvre ou évolution future liée à ce format.
  • Comme AV1, le format AVIF est un codec open source. Aucun frais supplémentaire n’est à prévoir pour l’utilisation de la technologie AOMedia. Cela ne profite pas uniquement aux principaux acteurs, mais également, de manière plus générale, à la communauté open source dans son intégralité.
  • La gratuité du format AVIF lui donne un avantage majeur sur le format HEIF qui fait actuellement partie des solutions privilégiées, notamment par Apple.
  • Le format AVIF répond aux exigences associées à un format d’image moderne : il combine une très bonne qualité d’image (tout particulièrement pour les images HDR avec une profondeur de couleur supérieure à 8 bits) à de nombreuses autres fonctions (comme HEIF, le format AVIF surpasse le format JPEG à cet égard).
  • Par rapport au format standard JPEG établi, le format AVIF est actuellement capable de réduire la taille d’une image de 50 % en moyenne, ce qui est considérable (il ressemble en cela au format HEIF, tout aussi efficace). En outre, le format AVIF est aussi plus efficace que son concurrent WebP, qui n’a pas encore réussi à s’imposer entièrement.
  • La compression AVIF est elle aussi très efficace ; elle réduit le temps de chargement des sites Web, épargne les bandes passantes des réseaux et réduit les flux de données en provenance des fournisseurs de services vidéo à la demande, de Cloud et d’hébergements Web.
  • De nombreux avantages du format AVIF vont toutefois bien au-delà du simple réseau. Bibliothèques d’images, photographes, imprimeurs… Tous peuvent également profiter de ses évolutions et d’une meilleure résolution d’image sans être surchargés en termes de ressources disponibles.

Prise en charge actuelle du format AVIF

Par rapport au format JPEG, qui existe depuis le début des années 1990 et qui est très répandu, le format AVIF reste un format de fichier relativement récent pour les images statiques. Il est donc considéré comme le « nouveau venu » n’ayant pas encore fait ses preuves. À l’heure actuelle, il est donc difficile d’élaborer des prévisions fiables quant à l’avenir de ce format d’image. Cependant, en raison de ses nombreux avantages, il est aujourd’hui de plus en plus susceptible d’être mis en œuvre de manière généralisée.

Le format d’image et le codec vidéo commencent à se développer et de nouvelles optimisations devraient apparaître au fil du temps, notamment pour la qualité de reproduction et la réduction de la taille des fichiers. Les exigences matérielles devraient aussi être réduites grâce à l’optimisation du code. Actuellement, le format AVIF est tout aussi exigeant que le format HEIF pour l’encodage (le transfert ou la conversion d’un fichier de sortie au format AVIF par l’intermédiaire d’un algorithme) et le décodage (le décryptage d’informations fichier encodées, par exemple pour le traitement opérationnel d’une image ou l’affichage d’une image à l’écran).

Netflix, le fournisseur de services vidéo à la demande, est aujourd’hui l’un des plus importants précurseurs à avoir adopté cette nouvelle technologie. Ce spécialiste du streaming teste déjà le format AVIF, en tentant par exemple de convertir l’interface utilisateur SDR de la plateforme en une solution HDR (notamment pour obtenir des miniatures de meilleure qualité). Il est prévu que le format AVIF soit introduit progressivement, avec une utilisation sur un nombre de contenus et de plateformes en constante augmentation.

Les navigateurs et systèmes d’exploitation se familiarisent aussi avec cette nouvelle technologie. Opera (dès la version 71) et Google Chrome (dès la version 85) prennent en charge le format (il s’agit donc d’un support natif), mais ce n’est pas encore le cas d’Apple Safari. Pour Mozilla Firefox (dès la version 77), il faut modifier manuellement la configuration du navigateur. Une fois l’indicateur « image.AVIF.enabled » de « about:config » (dans la barre d’adresse du navigateur) défini sur « true », Firefox peut lui aussi afficher des fichiers AVIF individuels. Microsoft Edge peine encore à adopter ce nouveau format d’image. Étant donné que la version actuelle de Windows 10 (version 86) s’appuie sur le moteur Chromium de Google, sa prise en charge du format AVIF n’est probablement qu’une question de temps.

Les utilisateurs de Windows 10 travaillent avec ce nouveau format d’image et ouvrent des fichiers AVIF avec leur visionneuse Paint. L’extension vidéo AV1 gratuite est disponible sur Microsoft Store. L’application Paint.NET payante possède un plug-in intégré pour les fichiers AVIF. Les utilisateurs de Windows peuvent ouvrir des fichiers AVIF et enregistrer des fichiers image au format AVIF (pour leur site Web…). Gratuit, le logiciel de traitement d’images GIMP est disponible pour tout système d’exploitation (avec le format AVIF dès la version 2.10.22).

Intégrez des images AVIF à votre site Web dès aujourd’hui ; créez une solution intégrant le format AVIF à votre site Web (au lieu du format JPEG standard) et nécessitant peu de code HTML. Utilisez la balise HMTL <picture>, un conteneur renfermant plusieurs sources d’image () pour une image (). Si votre navigateur n’est pas adapté au format WebP ou AVIF, l’élément d’image le plus bas est lu en tant que « solution de repli ». Vous pouvez spécifier une image au format JPEG, normalement pris en charge par les principaux navigateurs :

<picture></picture>
	<source srcset="img/monimage.AVIF" type="image/AVIF">
	<source srcset="img/monimage.webp" type="image/webp">
	<img src="img/monimage.jpg" alt="Description de la photo">

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Conclusion : un successeur prometteur pour le format JPEG

Le format AVIF remplit toutes les conditions pour s’imposer à grande échelle et remplacer le format JPEG en devenant le nouveau standard Web. Si vous êtes capable de relever les défis techniques restants (les processus d’encodage sont encore assez lents et consomment de nombreuses ressources), associer étroitement ce format d’image multifonctionnel avec le codec vidéo AV1 peut vous offrir des images fixes ou animées de grande qualité pour longtemps. Pour conclure, cette solution représente un grand pas vers une plus grande durabilité, car le format AVIF permet d’économiser des ressources liées à l’énergie, au réseau et au stockage.


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