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動画コーデックを備えた次世代画像フォーマットAVIFの問題点と将来性 AV1の圧縮技術を応用

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本記事は、AV1 Image File Format (AVIF)
翻訳・再構成したものです。
配信元または著者の許可を得て配信しています。

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高品質の写真圧縮の適用のおける最も重要な点はインターネット速度です。帯域幅の増加とともに、多くのインターネットメディアにおけるサイズも大きくなりました。インターネットの品質も向上しているので、メディアのサイズを圧縮しなくても、画質を損なうことなく早く転送できるということが求められ、現在ではさらに圧縮ツールの必要性は高まってきています。

 

多くの人が写真の圧縮には複数のリソースが必要だと考察しています。JPEG2000やWebP、HEIFのような画像フォーマットは、形を変えつつ成功を収めてきました。そして現在、最も有望である圧縮ツールはAVIFと呼ばれる、Alliance for Open Mediaによって開発されたAV1フォーマットです。NetFliixやMicrosoftのような企業で開発・運用されているため、次世代の画期的な圧縮ツールとして注目を浴びています。

 

AVIFとは?

 

AVIFとはAV1 Image File Formatの略称で、AV1で圧縮された静止画や動画をHEIFファイル形式に保存する仕様となっています。AV1はロイヤリティーフリーのビデオコーティングフォーマットで、多くの専門家が次世代の圧縮ツールだという考えを示しています。

 

法的な側面と技術的な側面、この二つの観点から見ると、AVIFはまだ次世代のツールとは言えません。

 

例えば、JPEG XRは技術的な利点があるため、次世代における高品質画像圧縮ツールだと言われていました。しかし、ソフトウェアの特許など法的な側面における壁を超えることができず、そういった観点から次世代を担うツールとなり得なかったのです。AVIFも、JPEG XRのように画期的な技術があるに関わらず、法的な側面で越えなければならない壁があります。しかし、AVIFはロイヤリティーフリーのフォーマットなので、より早く壁を越え、次世代のツールとなるでしょう。

 

AVIF ver.1.0.0は2019年2月にリリースされ、実際の環境で使用することができます。このバージョンは、HDRとして知られているハイダミックレンジや、超高精細の広色域といった機能が実装され、技術的にも高度な画像圧縮となっています。

 

AVIFアプリケーション

 

AVIFアプリケーションは、圧縮プロセスにて画質を落とさず処理をすることができます。圧縮された写真はフルサイズの写真と比べて、ネット上からダウンロードするのに時間がかかりますが、画質は維持しなければ次世代のツールとは言えません。AVIFには、ストレージ機能とダウンロードスピードの向上により、低速エリアでもアクセスできるという利点があります。

 

AV1ファイルフォーマットのソフトウェアはポテンシャルがある一方で、大きな問題もあります。ほとんどのウェブブラウザは現在このタイプのイメージ形式に対応していません。AV1はビデオコードに使用できますが、Chorme、FireFox、Explorerではダウンロードできないのです。Microsoft、Amazon、Googleをはじめとした大手テクノロジー企業で開発が進められていますが、ほとんどのブラウザでは実装の準備が整っていないため、このフォーマットにはまだ壁があると言われています。

 

エンコードとデコード

 

liabom、rav1e, SVT-AV1のどのエンコードでも、元データから画像を生成できます。その三つのエンコードからliabomだけが、技術的な必要条件やテストをパスできると思われましたが、liabomをエンコードとして使用する場合、CAPIとして知られるエンコーダライブラリを使用しなければなりません。そして、フレームを準備し、エンコード処理を実行し符号化しなければならないのです。

 

エンコードが完了すると、AV1ファイルフォーマットのデコード処理に移行します。符号化したファイルを可視化する処理です。しかし、ブラウザではAV1ファイルのフォーマットがないため、JavaScriptとWeb APIに頼らなければなりません。つまり、ブラウザのAVIF対応がない限り、エンコード処理に問題があるため、AVIFは次世代のツールとして理解され難いのです。

 

AVIFはなぜ競合他社より優れているのか?

 

現時点ではAVIFは競合他社より優れているとは断言できません。しかし、他の製品よりも、AVIFは画像圧縮の世界を変える可能性を秘めています。AVIFにはこの業界において変革をもたらすような特長があるのです。

 

・透明性、HDR、広色域、AV1コーデックすべての機能を反映

・小さなサイズに関わらず高画質という高い圧縮率

・法律上の観点から簡単に使用できるロイヤリティフリーのフォーマット

・Google、Netflix、Amazon、Microsoftをはじめとした大手テクノロジー企業によるリソース

 

もちろんこのフォーマットが競合他社より優れていることを実証するためには、解決しなければならない問題もあります。しかし、次世代を担うツールとしての特長があるのです。過去にPNGやJPEGなどが定着し、WebPやHEIFが特許取得の壁に当たりましたが、AV1フォーマットはウェブ上で最も人気のある画像フォーマットになりつつあります。

 

AVIFの未来

 

AVIFはまだ2019年では実験段階にあります。公式では生産準備が整い、販売もされていますが、より現実的なツールになるのは2020年夏ごろになるでしょう。今のままでは、他のコンテナと比べると劣る部分が目立ち、解決すべき問題がまだあるからです。

 

現在、ChormeやFirefoxなどはAV1ビデオコードに対応していますが、AVIFイメージを表示できません。しかし、大手のテクノロジー企業がこのイメージ形式を支持しているため、業界トップの圧縮ツールになるに違いありません。

 

AVIFの将来はインターネットユーザーと開発者に委ねられています。彼らがAVIFの未来を創ることも閉ざすこともできるのです。つまり、この分野における完全な成功というものはこれからなのです。機能の性能や特許保持者数の多寡に関わらず、多くのユーザーが利用することによって、次世代を担う画像フォーマットとして成功することができるのです。

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