AVIF：新一代图像格式如何颠覆图片存储与传输？-

在移动多媒体时代，具备大量图片的服务进入人们生活，其中png，jpg等图片格式被大多数人所熟知。多媒体时代带动了网络带宽，终端存储能力，屏幕分辨的不断提高，网络图片质量突飞猛进，催生出新的图像编码方式。打开各大电商、社交网站，我们可以发现它们都使用了一种新的图片格式——avif。

1、什么是avif？

Avif（AVI Image File Format）是一种新兴的图像编码格式，由开放媒体联盟（AOM，包括亚马逊、谷歌、英特尔、微软等互联网巨头）开发，Netflix公司于2020上半年公布。Avif源自视频编码器AV1的关键帧处理方式，使用更先进的压缩算法来获取更小的图片体积。

①更灵活的分区方式

引入超级块的分区方式，编码单位为128*128，具备四种分区模式：四向分割、T形分割、1：4分割和4：1分割。分割成的小块可以继续进行分割。

②更精细的预测模式

支持10bits或12bits，提供更小的误差及更好的压缩效果。56种角度模式、帧内预测滤波CFL、重叠块运动补偿等使预测更为精确。

③更先进的滤波技术

基于方向约束的增强滤波，自引导恢复的环路复原滤波等有效改善了图像质量。

对比以下三张图片，图一为jpg格式的原始图，图二，图三分别其转换成的webp和avif格式图片，可见在相同质量下，avif明显具备更小的体积（jpg:1.9M,webp:1.5M,avif:904KB）。根据大量的实践和实验数据，业内普遍认为avif体积平均比jpg优化50%以上，比webp优化20%以上。

（图一）蘑菇.jpg 1.9M

（图二）蘑菇.webp 1.5M

（图三）蘑菇.avif 904KB

将图压缩为20KB大小的缩略图，观察局部特征，可以发现avif格式具有更高的压缩质量。

AVIF格式具备许多显著优势，如：

①明显的压缩优势

比JPEG和WebP等格式具有更小的压缩体积和更高的压缩质量，在多媒体大环境中，可以减少大量的存储空间和网络带宽，改善用户体验，提升服务效率。

②丰富的特性支持

支持广色域和高动态范围（HDR），支持有损/无损压缩，支持透明通道（Alpha 通道），支持动图等。

③免版税和生态优势

开源且免版税，并得到了Amazon、Apple、Google、Intel、Microsoft、Netflix等公司的支持，具备良好生态环境。

同时，AVIF格式也存在一些劣势，如：对应优秀的编码技术和强大的压缩实力，AVIF需要耗费更多的编码时间；不支持渐进式渲染；部分浏览器和操作系统不支持AVIF格式。

2、如何使用AVIF？

截至目前，大都数浏览器最新版都对AVIF进行了支持，因此我们可以像jpg,png一样在img标签的src属性，或者元素的background-image样式中直接加载avif图片。需要注意的是，在使用webpack、vite等编译工具的项目中，需要先在配置文件中对avif图片进行配置，例如在vue.config.js中添加avif图片格式：

为了兼容不支持avif的浏览器或低版本浏览器，我们可以使用服务端判断、picture标签或js+css的方式实现avif降级显示方案。

①服务端判断

对于相同的图片url请求，服务端根据http请求头Accept字段中是否存在image/avif判断客户端是否支持avif解码，智能协商返回图片格式。

②picture标签

浏览器查找匹配的source元素，未匹配时使用img元素作为替代方案。IE9及以下版本不支持picture标签。

③js+css

通过预加载一张小体积的avif图片来判断浏览器是否支持avif格式，再根据浏览器支持情况设置不同的css，实现渲染不同格式的图片。

在avif实际应用中，为了保证所有用户的正常体验，势必要存储至少两种不同格式的图片，造成存储资源的损耗。因此，在网站中应逐步推动avif图片的使用，同时监控其对带宽、内存、编解码CPU占用率等性能指标的影响、用户侧设备异常情况等，综合评估并不断优化应用策略。同时持续关注相关技术进展，实现一套完整的图片服务架构。

作者：潘梦圆

单位：中国移动智慧家庭运营中心