AVIF – el formato de imagen sin licencia del futuro

La compresión de archivos es una tecnología clave para la digitalización, ya que puede aligerar de forma sostenible los recursos de las infraestructuras basadas en la red. El nuevo formato de imagen AVIF persigue el objetivo hacer más eficiente el tráfico de datos y sustituir a largo plazo el formato JPEG, ampliamente utilizado. En comparación con JPEG, AVIF comprime los archivos de forma más eficaz y proporciona una mayor calidad de imagen. Las principales empresas mundiales del sector digital están interesadas en la implantación del nuevo formato de imagen.

En 2015 se fundó un consorcio de los principales actores de la economía digital con la tarea de mejorar la compresión de archivos de imagen. La Alliance for Open Media (AOMedia), entre cuyos miembros se encuentran Amazon, Cisco, Facebook, Google (incluido YouTube), Mozilla, Microsoft, Netflix, Intel, AMD, Tencent y Apple, se centra en el tráfico de datos en línea. Dado que las imágenes consumen más de la mitad del ancho de banda medio de una página web, la mejora de la compresión de imágenes no sólo beneficia el rendimiento de las páginas web individuales, sino que se optimiza el rendimiento general de la web porque los archivos más pequeños aceleran el tráfico de datos, reducen el consumo de energía y utilizan menos espacio de almacenamiento.

Para que la nueva tecnología se establezca como un estándar, no debe generar gastos de licencia y debe poder utilizarse libremente como formato de código abierto. En marzo de 2018, AOMedia publicó la especificación de un nuevo códec de vídeo gratuito. Desde entonces, se ha lanzado oficialmente una primera versión final de AOMedia Video 1 (AV1 abreviado).

Los esfuerzos del consorcio han dado como resultado no sólo un códec de vídeo abierto y sin licencia para imágenes en movimiento, sino también el formato de archivo de imágenes AV1 (AVIF) para imágenes fijas. AVIF combina los eficaces algoritmos de compresión del códec de vídeo AV1 con la tecnología de contenedores del formato HEIF (High Efficiency Image File), que viene siendo utilizado por Apple desde hace algún tiempo. El formato contenedor HEIF proporciona una base uniforme y estandarizada para el intercambio, el almacenamiento (por ejemplo, las especificaciones de los metadatos) y la transmisión del contenido de las imágenes codificadas en AV1.

En este sentido, hay un cierto solapamiento entre AVIF y HEIF. Los formatos de imagen utilizan diferentes métodos de compresión para la codificación de datos de imagen. En lugar de la compresión AV1, el formato HEIF utiliza predominantemente el formato de vídeo HEVC (High Efficiency Video Coding). Ocasionalmente se utiliza el estándar de compresión de vídeo H.264/MPEG-4 AVC.

AVIF combina la compresión de alta calidad con una variedad funcional que pretende satisfacer los requisitos de un formato de imagen contemporáneo. La compresión con y sin pérdidas es posible. En un canal alfa, como en otros formatos de imagen y gráficos se almacena información adicional sobre las zonas transparentes de la imagen. Los objetos liberados por los datos de transparencia se utilizan en interfaces de usuario, collages o logotipos de empresas, por ejemplo.

Además, AVIF admite espacios de color ampliados (Wide Color Gamut, WCG) y funciones como el granulado, el submuestreo de color y el HDR (High Dynamic Range). La tecnología HDR es la base de las imágenes de alto contraste que permiten un brillo uniforme y colores y contrastes fuertes. AVIF es ideal para el HDR, ya que puede ir más allá de la profundidad de color habitual de 8 bits de las imágenes de rango dinámico estándar (SDR) (son posibles las profundidades de color de 10 bits, 12 bits y superiores). No sólo se puede compartir información sobre el HDR, sino también sobre la gama de colores a través de los metadatos. También son posibles las secuencias animadas, similares a los GIF animados (soporte de imágenes multicapa para elementos de imagen y secuencias de imágenes).

Comparado con el popular formato JPEG, que existe desde principios de los años 90, el AVIF es un formato de archivo relativamente nuevo para imágenes estáticas. El recién llegado todavía tiene que demostrar su valía en pruebas prácticas. Por tanto, es difícil predecir con seguridad el futuro del formato de imagen. Sin embargo, debido a sus numerosas ventajas, las posibilidades de que se implemente a nivel nacional son altas.

Dado que el formato de imagen y el códec de vídeo aún están en desarrollo, es probable que se produzcan nuevas optimizaciones, por ejemplo, en cuanto a la calidad de la reproducción y la reducción del tamaño de los archivos. Es de suponer que las exigencias al hardware se reducirán mediante optimizaciones del código. El AVIF es tan exigente como el HEIF en cuanto a la codificación (transferencia o conversión de un archivo de salida al formato AVIF mediante un algoritmo) y la descodificación (descodificación de la información del archivo codificado, por ejemplo, para el procesamiento operativo de la imagen o su visualización en la pantalla).

El proveedor de vídeo bajo demanda Netflix es un importante pionero en la aplicación de la nueva tecnología. El especialista en streaming está probando actualmente el formato AVIF para, por ejemplo, convertir la interfaz de usuario de la plataforma de SDR a HDR (por ejemplo, para mejorar las previsualizaciones). Está prevista una introducción gradual del formato, que se utilizará para un número cada vez mayor de contenidos y plataformas.

Los navegadores y sistemas operativos también se están acostumbrando a la nueva tecnología. Opera (a partir de la versión 71) y Google Chrome (a partir de la versión 85) ya son compatibles con el formato de forma nativa; Apple Safari aún no. Con Mozilla Firefox (a partir de la versión 77), es necesario realizar una configuración manual. Una vez que se establece el indicador image.AVIF.enabled en about:config (en la barra de direcciones del navegador) a true, Firefox puede mostrar archivos AVIF individuales. Microsoft Edge sigue teniendo problemas con el nuevo formato de imagen. Dado que la versión actual (versión 86) utiliza el motor Chromium de Google, la compatibilidad de AVIF con el navegador de Windows 10 puede ser solo cuestión de tiempo.

Los usuarios de Windows 10 ya pueden trabajar con el nuevo formato de imagen y convertir archivos AVIF en su programa Paint. La correspondiente extensión gratuita AV1 Video Extension está disponible para su instalación en la tienda de Microsoft. La aplicación de pago Paint.NET ya ha integrado un complemento de tipo de archivo AVIF. Los usuarios de Windows pueden abrir archivos AVIF e incluso guardar archivos de imagen en este formato (por ejemplo, para la página web). El software gratuito de tratamiento de imágenes GIMP soporta el formato AVIF a partir de la versión 2.10.22.

Y ya se pueden integrar las imágenes AVIF en una página web. Existe una solución temporal para integrar AVIF en las páginas web como alternativa al JPEG estándar. Sólo requiere un poco de código HTML. Para ello se utiliza la etiqueta HTML <picture>. Sirve de contenedor que contiene varias fuentes de imágenes (<sources>) para una imagen (<img>). Si el navegador no admite imágenes en formato WebP o AVIF, el elemento de imagen más bajo se lee como una opción denominada fallback. A continuación, se puede especificar una versión JPEG de la imagen, que es compatible con todos los navegadores más comunes:

AVIF tiene todos los requisitos para consolidarse con éxito y definir un nuevo estándar de imagen en línea que sustituya a JPEG. Una vez resueltos los obstáculos técnicos restantes (por ejemplo, los procesos de codificación lentos y que consumen muchos recursos), el formato de imagen multifuncional y el códec de vídeo AV1 ofrecen una gran calidad. Por último, también es un paso importante hacia la sostenibilidad, ya que AVIF conserva energía y recursos de red y de almacenamiento.