AVIF: il formato per immagini del futuro

La com­pres­sio­ne dei file è una tec­no­lo­gia chiave per la di­gi­ta­liz­za­zio­ne, poiché è in grado di al­leg­ge­ri­re no­te­vol­men­te le risorse delle in­fra­strut­tu­re di rete. Il nuovo formato AVIF dovrebbe in futuro con­tri­bui­re ad aumentare l’ef­fi­cien­za del traffico di dati fino ad arrivare a so­sti­tui­re il formato JPEG, da anni il più uti­liz­za­to in assoluto. Rispetto a JPEG, AVIF comprime le immagini in maniera molto più ef­fi­cien­te e offre anche una migliore qualità dell’immagine. Per questo sono molte le aziende digitali in tutto il mondo a in­te­res­sar­si all’im­ple­men­ta­zio­ne del nuovo formato d’immagine.

Nel 2015 è stato co­sti­tui­to un consorzio di aziende leader nel settore digitale con l’obiettivo di mi­glio­ra­re la com­pres­sio­ne delle immagini. L’Alliance for Open Media (AOMedia), i cui membri includono Amazon, Cisco, Facebook, Google (incluso YouTube), Mozilla, Microsoft, Netflix, Intel, AMD, Tencent e Apple, ha deciso di con­cen­trar­si prin­ci­pal­men­te sul traffico dati su Internet. Questo perché, in media, più della metà del traffico dati di un sito web è co­sti­tui­to da immagini. Una migliore com­pres­sio­ne delle immagini non è solo in grado di rendere più veloci le singole pagine web, ma migliora anche le pre­sta­zio­ni del web in generale, poiché file di minori di­men­sio­ni ac­ce­le­ra­no il traffico di dati, riducono il consumo di energia e usano meno spazio di ar­chi­via­zio­ne.

Affinché questa nuova tec­no­lo­gia si possa affermare come standard uni­ver­sa­le nel modo più rapido possibile, è fon­da­men­ta­le che questa non abbia costi di licenza e sia li­be­ra­men­te uti­liz­za­bi­le da tutti, secondo il principio open source. Nel marzo 2018, AOMedia ha reso pubbliche le spe­ci­fi­che di un nuovo codec video gratuito, ri­la­scian­do la prima versione di AOMedia Video 1 (ab­bre­via­to in AV1).

L’impegno del consorzio in­du­stria­le ha portato non solo a un codec video aperto e libero da diritti, ma anche all’AV1 Image File Format (AVIF) per le immagini fisse. AVIF combina gli ef­fi­cien­ti algoritmi di com­pres­sio­ne del codec video AV1 con la tec­no­lo­gia del formato con­te­ni­to­re HEIF (High Ef­fi­cien­cy Image File), uti­liz­za­to da qualche tempo anche da Apple. Il formato con­te­ni­to­re HEIF fornisce una struttura uniforme e stan­dar­diz­za­ta per lo scambio, l’ar­chi­via­zio­ne (ad esempio le spe­ci­fi­che per i metadati) e la tra­smis­sio­ne di contenuti di immagini co­di­fi­ca­te in AV1.

Per questo, AVIF e HEIF risultano avere molte ca­rat­te­ri­sti­che in comune. Tuttavia, i formati di immagine usano tec­no­lo­gie di com­pres­sio­ne dif­fe­ren­ti. HEIF, infatti, utilizza pre­va­len­te­men­te il formato video HEVC (High Ef­fi­cien­cy Video Coding) invece della com­pres­sio­ne AV1. Oc­ca­sio­nal­men­te viene usato anche lo standard di com­pres­sio­ne video H.264/MPEG-4 AVC.

AVIF combina una com­pres­sio­ne di alta qualità con una diversità fun­zio­na­le che si impegna a sod­di­sfa­re i numerosi requisiti imposti da un formato immagine moderno. Sono possibili sia le com­pres­sio­ni lossless (senza perdita) che lossy (con perdita). Come con altri formati immagine, le in­for­ma­zio­ni ag­giun­ti­ve sulle aree tra­spa­ren­ti delle immagini vengono me­mo­riz­za­te in un canale alfa. Gli oggetti ri­ta­glia­ti at­tra­ver­so i dati di tra­spa­ren­za sono usati, per esempio, nelle in­ter­fac­ce utente, nei collage o nei loghi aziendali.

Inoltre, AVIF supporta spazi di colore estesi (Wide Color Gamut, WCG) e funzioni come gra­nu­lo­si­tà, sot­to­cam­pio­na­men­to dei colori e HDR (High Dynamic Range). La tec­no­lo­gia HDR è la base per immagini ad alto contrasto che per­met­to­no una lu­mi­no­si­tà par­ti­co­lar­men­te uniforme e colori e contrasti forti. AVIF è ideale per l’HDR perché è in grado di andare oltre la solita pro­fon­di­tà di colore a 8 bit delle immagini con gamma dinamica standard (SDR), rendendo possibili pro­fon­di­tà di colore a 10 bit, 12 bit e superiori. I metadati possono essere usati per tra­smet­te­re non solo in­for­ma­zio­ni HDR, ma anche in­for­ma­zio­ni sulla gamma di colori. Il supporto di immagini mul­ti­stra­to per elementi e sequenze di immagini rende inoltre possibile la creazione di sequenze animate, simili alle note ani­ma­zio­ni GIF (Animated GIFs).

Rispetto all’am­pia­men­te diffuso formato JPEG, in cir­co­la­zio­ne dai primi anni ‘90, AVIF è ancora un formato di file immagine molto giovane. Pertanto, al momento è difficile prevedere in modo af­fi­da­bi­le il futuro di questo nuovo arrivato, ma le pos­si­bi­li­tà di un’im­ple­men­ta­zio­ne diffusa sono at­tual­men­te molto buone per via dei suoi numerosi vantaggi.

Poiché il formato immagine e il codec video sono ancora nelle prime fasi di sviluppo, molto pro­ba­bil­men­te ci saranno ulteriori ot­ti­miz­za­zio­ni, in par­ti­co­la­re per quanto riguarda la qualità della ri­pro­du­zio­ne e la riduzione delle di­men­sio­ni dei file. Pre­su­mi­bil­men­te, ci saranno anche ot­ti­miz­za­zio­ni del codice per in modo che risulti meno pesante a livello hardware. AVIF, così come HEIF, è at­tual­men­te ancora un formato piuttosto esigente per quanto riguarda la codifica (ovvero il tra­sfe­ri­men­to o la con­ver­sio­ne di un file di output nel formato AVIF da parte di un algoritmo) e la de­co­di­fi­ca delle in­for­ma­zio­ni del file co­di­fi­ca­to (ad esempio per l’ela­bo­ra­zio­ne operativa dell’immagine o la vi­sua­liz­za­zio­ne dell’immagine sullo schermo).

Uno dei prin­ci­pa­li apripista nell’ap­pli­ca­zio­ne di questa nuova tec­no­lo­gia è at­tual­men­te il fornitore di video on demand Netflix. Lo spe­cia­li­sta dello streaming sta testando il formato AVIF per con­ver­ti­re l’in­ter­fac­cia utente della piat­ta­for­ma da SDR a HDR (ad esempio per una migliore anteprima delle immagini). Si prevede un’in­tro­du­zio­ne graduale, in cui AVIF sarà uti­liz­za­to per un numero sempre maggiore di contenuti e piat­ta­for­me.

Anche i browser e i sistemi operativi stanno gra­dual­men­te fa­mi­lia­riz­zan­do con la nuova tec­no­lo­gia. Opera (dalla versione 71) e Google Chrome (dalla versione 85) sup­por­ta­no già il formato (supporto nativo), mentre Apple Safari non ancora. Mozilla Firefox (dalla versione 77) ha ancora bisogno di un aiuto manuale nella con­fi­gu­ra­zio­ne: il browser infatti può vi­sua­liz­za­re i singoli file AVIF solo dopo aver impostato su true il flag image.AVIF.enabled in about:config (inserito nella barra degli indirizzi del browser). Anche Microsoft Edge sta ancora faticando con il nuovo formato di immagine. Ma dal momento che la versione attuale (versione 86) utilizza il motore Chromium di Google, l’im­ple­men­ta­zio­ne del supporto AVIF per il browser di Windows 10 è pro­ba­bil­men­te solo una questione di tempo.

Gli utenti di Windows 10 possono già lavorare con il nuovo formato di immagine e vi­sua­liz­za­re i file AVIF, per esempio, nel vi­sua­liz­za­to­re di immagini interno (Paint). La relativa esten­sio­ne gratuita AV1 Video Extension è di­spo­ni­bi­le per l’in­stal­la­zio­ne su Microsoft Store. L’ap­pli­ca­zio­ne a pagamento Paint.NET dispone già di un plug-in integrato per i file AVIF. Questo permette agli utenti di Windows non solo di aprire i file AVIF, ma anche di salvare i file immagine in formato AVIF, per uti­liz­zar­li ad esempio nel proprio sito web. Il software gratuito di editing delle immagini GIMP, di­spo­ni­bi­le per tutti i sistemi operativi, supporta il formato AVIF già dalla versione 2.10.22.

Chi desidera in­cor­po­ra­re già oggi le immagini AVIF nel proprio sito web, può farlo fa­cil­men­te. Una soluzione tran­si­to­ria per integrare AVIF nella pagina web come al­ter­na­ti­va al formato JPEG standard richiede solo un po’ di codice HTML. Per farlo, si usa il tag HTML <picture>, che funge da con­te­ni­to­re per più fonti di immagini (<sources>) per un’immagine (<img>). Se il browser non supporta le immagini in formato WebP o AVIF, viene letto l’elemento immagine più basso, come co­sid­det­ta opzione fallback. Lì si può spe­ci­fi­ca­re una versione JPEG dell’immagine, cer­ta­men­te sup­por­ta­ta da qualsiasi browser:

AVIF ha ef­fet­ti­va­men­te tutti i pre­sup­po­sti per diventare dopo JPEG il nuovo standard per le immagini sul web. Una volta superati i rimanenti ostacoli tecnici (per esempio i processi di codifica ancora piuttosto lenti ed esigenti a livello di hardware), questo formato immagine mul­ti­fun­zio­na­le, combinato con il codec video AV1, potrà essere in grado di fornire immagini fisse e in movimento di elevata qualità per molti anni a venire. Infine non bisogna sot­to­va­lu­ta­re che l’im­ple­men­ta­zio­ne del formato AVIF è anche un im­por­tan­te passo verso la so­ste­ni­bi­li­tà e la sal­va­guar­dia dell’ambiente, dal momento che permette di ri­spar­mia­re energia, rete e risorse di ar­chi­via­zio­ne.