Netflix propose en open source AV1 Image File Format (AVIF), une alternative au JPEG
Netflix propose en open source AV1 Image File Format (AVIF), une alternative au JPEG
qui dispose d'un ensemble de fonctionnalités plus large et apporte un meilleur taux de compression
En 2017, avec le lancement d’iOS 11, pour stocker les images et les séquences d’images, Apple a utilisé le HEIC ( High Efficiency Image File Format), qui a été développé par le Moving Picture Experts Group et est défini par le standard MPEG-H. Le principe du HEIC veut qu’en utilisant des méthodes de compression modernes et avancées, il soit possible de créer des photographies numériques dans des fichiers de plus petite taille, tout en conservant une qualité d'image supérieure à celle de l'image JPEG.
Le remplacement du format JPEG par HEIC signifiait que la capture de photos sur iPhone ou iPad allait prendre beaucoup moins de place sur l’espace de stockage disponible. Une photo HEIC prend environ la moitié de l'espace d'un JPEG de qualité équivalente, et il répond à beaucoup de ces besoins de photos de prochaine génération. Par exemple, en enregistrant des données de scène 3D capturées avec des iPhone plus récents, les applications photo peuvent créer des effets spéciaux qui jouent avec l'arrière-plan de votre selfie.
Apple a fait la promotion de HEIC, notamment lors de l’édition 2017 de sa conférence dédiée aux développeurs. En pratique, cependant, HEIC reste quelque peu invisible. Bien entendu, cela demande d’abord une compatibilité du matériel et logiciel, mais également de passer par de nombreux processus pour obtenir des licences de brevets. Ce qui signifie que cela peut s’avérer compliqué et coûteux. Cela implique également que HEIC aura du mal à réussir à s’imposer sur le web.
Ces trois images, compressées chacune à 28 Ko, comparent JPEG, l'encodeur HEVC utilisé dans le format HEIC d'Apple, et un format photo expérimental basé sur la prochaine technologie vidéo AV1. Les deux nouvelles méthodes de compression dépassent nettement le format JPEG.
Autant de raison qui ont incité des entreprises de l’association Alliance for Open Media (en abrégé AOMedia, un organisme à but non lucratif qui s'emploie à définir et développer la prochaine génération de formats média ouverts, sans redevances et optimisés pour une publication sur Internet) parmi lesquelles Google et Mozilla à travailler sur une technologie photo rivale. Si le projet en lui-même était encore tout jeune en 2018 et n’avait pas d’avenir certain, plusieurs adhérents de l’AOMedia ont manifesté leur désir d’offrir une meilleure alternative pour surmonter les limites présentées par ce format des années 90 qu’est le JPEG.
C’est le cas de Netflix qui a présenté AVIF, son format d’image prochaine génération.
L’éditeur a expliqué : « nous avons besoin d'une alternative au JPEG qui a) est largement prise en charge, b) a une meilleure efficacité de compression et c) a un ensemble de fonctionnalités plus large. Nous pensons que le format de fichier image AV1 (AVIF) a le potentiel. En utilisant le cadre que nous avons ouvert, l'efficacité de la compression AVIF peut être vue à l'œuvre et comparée à toute une gamme de codecs d'image qui l'ont précédé ».
Caractéristiques techniques AVIF
Bien que les codecs vidéo modernes aient été développés avec principalement la vidéo à l'esprit, les outils de codage intra-trame dans un codec vidéo ne sont pas significativement différents des outils de compression d'image. Compte tenu des gains de compression énormes des codecs vidéo modernes, ils sont convaincants en tant que formats de codage d'image. Il existe un avantage potentiel à réutiliser le hardware en place pour la compression / décompression vidéo. Le décodage d'image dans le hardware peut ne pas être un facteur de motivation principal, étant donné les particularités de la composition de l'interface utilisateur dépendante du système d'exploitation et les implications architecturales du déplacement des pixels d'image non compressés.
Dans le domaine des formats de codage d'images, le Moving Picture Experts Group (MPEG) a normalisé un format de conteneur d'images générique et indépendant des codecs: la norme ISO / IEC 23000–12 (ou HEIF). HEIF a été utilisé pour stocker notamment des images encodées HEVC (dans sa variante HEIC) mais est également capable de stocker des images encodées AVC ou même des images encodées JPEG.
L’Alliance for Open Media a récemment étendu ce format pour spécifier le stockage des images encodées AV1 dans son format AVIF. Le format HEIF de base offre des fonctionnalités typiques attendues d'un format d'image telles que :
- la prise en charge de n'importe quel codec d'image ;
- la possibilité d'utiliser un mode avec ou sans perte pour la compression ;
- la prise en charge d'un sous-échantillonnage et de profondeurs de bits variés ; etc.
En outre, le format permet également le stockage d'une série d'images animées (offrant une alternative efficace et attendue aux GIF animés) et la possibilité de spécifier un canal alpha (qui voit une utilisation considérable dans les interfaces utilisateur). En plus, puisque le format HEIF emprunte les enseignements de la compression vidéo de nouvelle génération, le format permet de préserver les métadonnées telles que la gamme de couleurs et les informations de plage dynamique élevée (HDR).
Netflix a montré une série d’images et a conclu en ces termes :
« Bien que AVIF offre une efficacité de compression supérieure, il est encore à un stade de déploiement précoce. Il existe différents outils pour produire et consommer des images AVIF. L'Alliance for Open Media développe notamment une bibliothèque open source, appelée libavif, qui peut encoder et décoder des images AVIF. Le but de cette bibliothèque est de faciliter l'intégration dans les logiciels de la communauté d'images. Une telle intégration a déjà commencé, par exemple, dans divers navigateurs, tels que Google Chrome, et nous nous attendons à voir un large soutien pour les images AVIF dans un avenir proche. Des efforts importants sont également en cours, notamment de la part de l'équipe dav1d, pour accélérer le décodage des images AVIF, y compris pour les images 10 bits. Il est concevable que nous testions bientôt les images AVIF sur Android à la suite de nos efforts d'adoption vidéo AV1 récemment annoncés sur Android ».
Pour mémoire, le 28 mars 2018, AOMedia a annoncé la publication officielle de AV1, son codec vidéo ouvert et libre de droits.
D'après des tests commandités par AOMedia, le taux de compression moyen d'AV1 par rapport au codec concurrent H.265/HEVC ou aux codecs de la génération précédente (H.264 et VP9) est 30% supérieur. Mozilla avait alors indiqué qu’il « aime » AV1 parce que :
- AV1 est libre de droits : donc tout le monde peut l'utiliser librement. Les éditeurs de logiciels peuvent l'utiliser pour créer du streaming vidéo dans leurs applications. Les développeurs Web peuvent créer leurs propres lecteurs vidéo pour leurs sites. Cela peut ouvrir des opportunités d'affaires et éliminer les barrières à l'entrée pour les entrepreneurs, les artistes et les gens ordinaires. Plus important encore, un codec sans redevance peut aider à garder la vidéo de haute qualité à un prix abordable pour tout le monde.
- AV1 offrirait une meilleure technologie de compression que les codecs à haut rendement (environ 30% de mieux, selon une étude de l'Université d'État de Moscou) : pour les entreprises, cela se traduit par de plus petits fichiers vidéo qui sont plus rapides et moins chers à transmettre et occupent moins d'espace de stockage dans leurs centres de données. Pour le reste d'entre nous, nous aurons accès à une vidéo haute définition magnifique à travers les sites et services que nous connaissons et aimons déjà.
Source : Netflix
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