شرح شامل لصيغة AVIF: معيار ضغط الصور من الجيل التالي

خلاصة سريعة: AVIF هو الجيل التالي من صيغ الصور المضغوطة المبنية على ترميز الفيديو AV1، أصغر من JPEG بنسبة 50% وأصغر من WebP بنسبة 20%، مع دعم الضغط غير الفاقد وHDR ومدى الألوان الواسع والقنوات الشفافة. خذ صورة 1920×1080 كمثال: JPEG بجودة 85 يبلغ حجمها حوالي 420 كيلوبايت، بينما AVIF بنفس الجودة يبلغ 210 كيلوبايت فقط. يستخدم AVIF تقنيات ترميز الإطار الداخلي لـ AV1 (التقسيم الكتلي + ترميز التحويل + الترشيح الحلقي)، وتتجاوز كفاءة الضغط DCT الخاص بـ JPEG بكثير. حتى عام 2026، تدعم المتصفحات الرئيسية Chrome وFirefox وSafari وEdge صيغة AVIF أصلاً، مع تغطية عالمية للمتصفحات تبلغ نحو 96%. سنبدأ من المبادئ التقنية، ونقدم مقارنة عملية بين أربع صيغ ودليل الترحيل.

إذا لم تكن معتادًا على مقارنة صيغ صور الويب، فننصح بقراءة WebP مقابل PNG وJPG: أي صيغة صور ويب تختار؟ أولًا.

1. ما هي صيغة AVIF

AVIF (صيغة ملف صورة AV1) هي صيغة صور أصدرها تحالف الوسائط المفتوحة (AOMedia) في عام 2019، وتستند إلى تقنية ترميز الإطار الداخلي لمشفّر الفيديو AV1. AV1 نفسه هو معيار ترميز مفتوح المصدر وخالٍ من الرسوم، صُمم للفيديو من الجيل التالي (8K/120 إطارًا في الثانية)، وتصلح أدوات ترميز الإطار الداخلي لضغط الصور الثابتة أيضًا. تقوم AVIF بتغليف ترميز الإطار الداخلي لـ AV1 في صيغة حاوية صور مستقلة.

الميزة	AVIF	WebP	JPEG	PNG
سنة الإصدار	2019	2010	1992	1996
المشفّر الأساسي	إطار داخلي AV1	إطار داخلي VP8	DCT	DEFLATE
الضغط الفاقد	مدعوم	مدعوم	مدعوم	غير مدعوم
الضغط غير الفاقد	مدعوم	مدعوم	غير مدعوم	مدعوم
القناة الشفافة	مدعومة	مدعومة	غير مدعومة	مدعومة
HDR/مدى الألوان الواسع	مدعوم (12 بت)	غير مدعوم (8 بت)	غير مدعوم (8 بت)	غير مدعوم (8/16 بت)
دعم الرسوم المتحركة	مدعوم	مدعوم	غير مدعوم	امتداد APNG
الرسوم	مجاني ومفتوح المصدر	مجاني ومفتوح المصدر	مجاني	مجاني

التقدم الجوهري لـ AVIF مقارنةً بـ WebP من الجيل السابق: دعم عمق لون 12 بت وHDR (المدى الديناميكي العالي)، بينما يدعم WebP فقط SDR بـ 8 بت؛ نسبة ضغط أعلى (أصغر بـ 10%–30% عند نفس الجودة)؛ دعم أدوات ترميز أغنى (التنبؤ الاتجاهي، تقسيم الكتل بمرونة أكبر). الثمن هو سرعة الترميز الأبطأ — يستغرق ترميز AVIF نحو 3–5 أضعاف WebP.

2. شرح تفصيلي للمبادئ التقنية لـ AVIF

تتكون سلسلة ضغط AVIF من ثلاث مراحل أساسية: التنبؤ بالتقسيم الكتلي، ترميز التحويل، والترشيح الحلقي. ترث كل مرحلة أدوات متقدمة من ترميز الفيديو AV1، وهذا هو السبب الجذري لتفوق كفاءة ضغط AVIF على JPEG.

2.1 التنبؤ بالتقسيم الكتلي

يقسّم AV1 الصورة إلى كتل ترميز (بحد أقصى 128×128)، ويمكن لكل كتلة أن تُقسَّم بشكل تكراري إلى كتل فرعية أصغر (4×4 كحد أدنى)، مع اختيار طريقة التقسيم تكيفيًا حسب محتوى الصورة. يستخدم ترميز التنبؤ البكسلات التي أعيد بناؤها لتنبؤ الكتلة الحالية، ويرمز فقط البواقي (الفرق بين القيم الفعلية والمتوقعة).

نوع التنبؤ	المبدأ	المنطقة المناسبة	مقابل JPEG
التنبؤ داخل الإطار	التنبؤ باستخدام البكسلات المجاورة المرمّزة	المناطق الناعمة/التدرجات	JPEG بلا تنبؤ، ترميز كامل
التنبؤ الاتجاهي	تنبؤ بـ 56 زاوية اتجاهية	الحواف/اتجاهات النسيج	JPEG بلا تنبؤ اتجاهي
التنبؤ اللوني	فهرسة بلوحة الألوان	النصوص/الأيقونات/الرسوم	JPEG يفتقر لهذه الأداة
نسخ الكتل	نسخ مناطق أخرى داخل الصورة	الأنسجة المتكررة	JPEG يفتقر لهذه الأداة

2.2 ترميز التحويل

يُحوَّل الفارق بعد التنبؤ من النطاق المكاني إلى نطاق التردد باستخدام ترميز التحويل، ويُضغط بتكميم معاملات التردد العالي. يدعم AV1 أنواع تحويل متعددة، أكثر مرونة من DCT الوحيد في JPEG.

نوع التحويل	حجم الكتلة	حالة الاستخدام	الميزة
DCT	4×4 إلى 64×64	للأغراض العامة	تحويل كلاسيكي، تركيز الطاقة
ADST (تحويل الجيب غير المتماثل المنفصل)	4×4 إلى 32×32	الحواف الاتجاهية	أفضل لبواقي الحواف
التحويل الهوي	4×4 إلى 32×32	غير فاقد/منخفض الفقد	تخطي التحويل، تكميم مباشر
التحويل التكراري	مُدمج	الأنسجة المعقدة	تحويل من مستويين يحسّن تركيز الطاقة

2.3 الترشيح الحلقي

تُنتج الصورة المُعاد بناؤها بعد التكميم تأثيرات حَجْب ورنين، ويستخدم AV1 ترشيحًا حلقيًا متعدد المستويات لإصلاح هذه العيوب. وهذا هو السبب الرئيسي لتفوق جودة AVIF على JPEG عند معدلات البت المنخفضة.

مرحلة الترشيح	الوظيفة	ترتيب المعالجة	التأثير
CDEF (مرشح إزالة الحجب الاتجاهي)	إزالة عيوب حدود الكتل	المستوى 1	تنعيم حدود الكتل
LR (مرشح الترميم الحلقي)	مرشح Wiener / مرشد ذاتي	المستوى 2	استعادة تفاصيل النسيج
إعادة البناء فائقة الدقة	إعادة البناء من إطارات منخفضة الدقة	المستوى 3	تعزيز التفاصيل عالية التردد

للاطلاع على النهج الشامل لضغط الصور، انظر دليل ضغط الصور: مقارنة بين JPG وPNG وWebP.

3. دراسة حالة: مقارنة عملية بين أربع صيغ

لنقارن بين صيغ AVIF وWebP وJPEG وPNG باستخدام نفس صورة الاختبار من حيث الحجم والجودة وزمن الترميز. عينة الاختبار: صورة منظر طبيعي 1920×1080، ألوان حقيقية 24 بت، BMP الأصلي نحو 5.93 ميجابايت.

خصائص الصورة: 1920×1080، ألوان 24 بت، تحتوي على تدرجات سماء وأنسجة أوراق وحواف مبانٍ، BMP الأصلي 5.93 ميجابايت.

مقارنة الحجم والجودة (هدف SSIM 0.92):

الصيغة	المعاملات	حجم الملف	مقابل الأصلي	جودة SSIM	مقابل JPEG
PNG (غير فاقد)	أقصى DEFLATE	4.82 ميجابايت	-18.7%	1.000	+938%
JPEG	جودة 85	420 كيلوبايت	-92.9%	0.921	خط الأساس
WebP	جودة 80	298 كيلوبايت	-95.0%	0.923	-29.0%
AVIF	جودة 55 (CRF)	210 كيلوبايت	-96.5%	0.925	-50.0%

النتيجة: عند نفس الجودة (SSIM 0.92+)، يبلغ حجم AVIF 210 كيلوبايت فقط، أصغر من JPEG بنسبة 50% وأصغر من WebP بنسبة 29.5%. يتميز PNG غير الفاقد بأعلى جودة لكن أكبر حجم (4.82 ميجابايت)، وهو غير مناسب لمحتوى الصور الفوتوغرافية. يؤدي AVIF أداءً ممتازًا خاصة في مناطق نسيج الأوراق وتدرج السماء — تظهر على JPEG بقع لونية واضحة عند معدلات البت المنخفضة، بينما لا تظهر على AVIF أي عيوب مرئية تقريبًا.

مقارنة زمن الترميز:

الصيغة	زمن الترميز	زمن فك الترميز	تقييم السرعة	حالة الاستخدام
JPEG	18 مللي ثانية	8 مللي ثانية	سريع جدًا	ترميز فوري
WebP	65 مللي ثانية	15 مللي ثانية	سريع	ويب فوري
AVIF	280 مللي ثانية	22 مللي ثانية	بطيء (ترميز)/سريع (فك)	توليد مسبق
PNG	120 مللي ثانية	12 مللي ثانية	متوسط	حالات غير فاقد

يستغرق ترميز AVIF 15 ضعف JPEG و4 أضعاف WebP، لأن التنبؤ بالتقسيم الكتلي واختيار التحويل في AV1 يحتاج إلى حسابات تحسين معدل-تشوه مكثفة. ومع ذلك، فإن سرعة فك ترميز AVIF أبطأ من JPEG بضعفين فقط — تأثير ضئيل على تجربة التصفح. نوصي بتوليد صور AVIF مسبقًا على الخادم (الترميز عند البناء) بدلًا من الترميز الفوري.

4. التوافق مع المتصفحات واستراتيجية الترحيل

نضج توافق المتصفحات مع AVIF إلى حد بعيد بعد عام 2023، لكن لا تزال هناك حاجة إلى حلول احتياطية للمتصفحات القديمة. يسرد الجدول التالي الدعم في المتصفحات الرئيسية.

المتصفح	الإصدار المدعوم	تاريخ الإصدار	الحصة العالمية	حالة الدعم
Chrome	85+	سبتمبر 2020	65%	دعم أصلي
Safari	16.4+	مارس 2023	18%	دعم أصلي
Edge	92+	2021	5%	دعم أصلي
Firefox	93+	أكتوبر 2021	3%	دعم أصلي
Opera	71+	2020	2%	دعم أصلي
IE	غير مدعوم	—	<1%	يحتاج إلى بديل

يبلغ دعم المتصفحات العالمي لـ AVIF نحو 96%، ولا يفتقر إلى الدعم سوى IE والإصدارات القديمة جدًا من المتصفحات. استراتيجية الترحيل الموصى بها تستخدم وسم picture في HTML5 للتحسين التدريجي.

استراتيجية الترحيل	طريقة التنفيذ	التوافق	تكلفة الصيانة	التوصية
وسم picture	مصادر متعددة الصيغ + img احتياطي	100%	منخفضة	★★★★★
AVIF فقط	استخدام avif مباشرة	96%	منخفضة جدًا	★★★☆☆
التفاوض عبر ترويسة Accept	يرجع الخادم بناءً على Accept	100%	متوسطة	★★★★☆
JPEG فقط	بدون ترحيل	100%	منخفضة جدًا	★☆☆☆☆

صياغة وسم picture الموصى بها:

<picture><source srcset="photo.avif" type="image/avif"><source srcset="photo.webp" type="image/webp"><img src="photo.jpg" alt="صورة منظر طبيعي"></picture>

يختار المتصفح أول صيغة مدعومة حسب الأولوية: إذا كان AVIF مدعومًا يستخدمه (الأصغر)، وإلا يجرب WebP، وأخيرًا يرجع إلى JPEG. يتيح هذا النهج الاستفادة من مزايا ضغط AVIF مع ضمان عرض المتصفحات القديمة بشكل سليم. للاطلاع على الحل الكامل لتحسين صور الويب، انظر تحسين صور الويب: تحسين الأداء بنسبة 50% عمليًا.

5. توصيات اختيار الصيغة حسب السيناريو

AVIF ممتاز لكنه ليس مناسبًا لكل السيناريوهات، فاختيار صيغة الصورة يتطلب مراعاة نسبة الضغط والتوافق وسرعة الترميز ومتطلبات الميزات.

السيناريو	الصيغة الموصى بها	السبب	مرجع الحجم
صور منتجات التجارة الإلكترونية	AVIF (رئيسية) + JPEG (احتياطي)	السعي إلى أصغر حجم وسرعة تحميل أعلى	JPEG 420KB→AVIF 210KB
الأخبار والإعلام	WebP (رئيسية) + JPEG (احتياطي)	ترميز سريع وتوافق جيد	JPEG 420KB→WebP 298KB
التصوير الفوتوغرافي HDR	AVIF	الصيغة الرئيسية الوحيدة التي تدعم HDR بـ 12 بت	HDR غير فاقد متاح فقط مع AVIF
أيقونات واجهة المستخدم/لقطات الشاشة	PNG	متطلب غير فاقد، حواف حادة	بدون تأثير على الحجم
وسائل التواصل الاجتماعي	AVIF أو WebP	حجم صغير، مشاركة سريعة	كلاهما يصلح
الإدراج في البريد الإلكتروني	JPEG	توافق عميل البريد أولًا	لا يُنصح بـ AVIF (توافق ضعيف)
صور أغلفة الفيديو	AVIF	اقتران طبيعي مع فيديو AV1	أصغر من JPEG بـ 50%
التوليد الفوري (CAPTCHA وغيره)	JPEG	أولوية سرعة الترميز	18 مللي ثانية مقابل AVIF 280 مللي ثانية

مبدأ عام: اختر AVIF للمحتوى الثابت المولّد مسبقًا (الحجم الأمثل)، وJPEG/WebP للتوليد الفوري (أولوية السرعة)، وPNG للمتطلبات غير الفاقدة، وAVIF لمحتوى HDR (الخيار الوحيد). يمكن لـ SmartSlim توليد صيغ متعددة تلقائيًا (AVIF+WebP+JPEG) أثناء التحويل المجمّع، لتغطية جميع سيناريوهات التوافق في عملية واحدة.

6. الأسئلة الشائعة

س1: ما هي صيغة AVIF؟

AVIF (صيغة ملف صورة AV1) هي صيغة صور مبنية على ترميز الفيديو AV1، أصدرها تحالف الوسائط المفتوحة (AOMedia) في عام 2019. تستفيد AVIF من تقنية ترميز الإطار الداخلي لـ AV1 لضغط الصور الثابتة، فتحقق حجمًا أصغر من JPEG بـ 50% وأصغر من WebP بـ 20%، مع دعم الضغط غير الفاقد وHDR ومدى الألوان الواسع والقنوات الشفافة. AVIF هو معيار الجيل التالي لضغط الصور، مفتوح المصدر وخالٍ من الرسوم، ومدعوم أصلًا من Chrome وFirefox وغيرها من المتصفحات الرئيسية.

س2: ما مقدار صغر حجم AVIF مقارنة بـ JPEG؟

عند نفس الجودة البصرية (SSIM 0.9+)، يكون AVIF أصغر من JPEG بنحو 50%. على سبيل المثال، صورة 1920×1080: JPEG بجودة 85 يبلغ حجمها نحو 420 كيلوبايت، بينما AVIF بنفس الجودة يبلغ نحو 210 كيلوبايت. مقارنةً بـ WebP، يكون AVIF أصغر بنحو 20% عند الجودة المتوسطة، وتصبح الميزة أوضح عند الجودة العالية (أصغر بـ 30% أو أكثر). تنبع ميزة ضغط AVIF من تقنيات التنبؤ وترميز التحويل الأكثر تقدمًا في AV1، لا سيما في مناطق النسيج المعقد.

س3: كيف هو توافق AVIF مع المتصفحات؟

حتى عام 2026، تحظى AVIF بدعم المتصفحات الرئيسية: Chrome 85+ (سبتمبر 2020)، Firefox 93+ (أكتوبر 2021)، Edge 92+ (2021)، Safari 16.4+ (مارس 2023). يبلغ دعم المتصفحات العالمي نحو 96%. يمكن للمتصفحات القديمة التي لا تدعمها اللجوء إلى JPEG/WebP عبر وسم picture. نوصي باستخدام <picture><source srcset='img.avif' type='image/avif'><img src='img.jpg'></picture> للتحسين التدريجي.

س4: أيهما أفضل، AVIF أم WebP؟

بشكل عام، يتفوق AVIF على WebP. نسبة الضغط: AVIF أصغر من WebP بـ 10%–30%؛ الميزات: يدعم AVIF كلًا من HDR وعمق لون 12 بت، بينما يدعم WebP فقط SDR بـ 8 بت؛ سرعة الترميز: WebP أسرع من AVIF (ترميز AVIF أبطأ)؛ التوافق: دعم WebP نحو 98% وAVIF نحو 96%. إن كنت تسعى إلى أعلى نسبة ضغط ودعم HDR فاختر AVIF، وإن أوليت الأولوية لسرعة الترميز والتوافق الواسع فاختر WebP. نوصي بتوفير كلتا الصيغتين عبر وسم picture.

الخلاصة

AVIF هو معيار الجيل التالي لضغط الصور، مبني على ترميز الإطار الداخلي لـ AV1، أصغر من JPEG بـ 50% وأصغر من WebP بـ 20%، مع دعم HDR وعمق لون 12 بت والقنوات الشفافة. تنبع ريادته التقنية من التنبؤ بالتقسيم الكتلي (56 تنبؤًا اتجاهيًا)، وأنواع ترميز التحويل المتعددة (DCT/ADST/التحويل الهوي)، والترشيح الحلقي متعدد المستويات (CDEF+LR). الثمن هو سرعة الترميز الأبطأ (نحو 4 أضعاف WebP)، مما يجعله مناسبًا لسيناريوهات التوليد المسبق بدلًا من الترميز الفوري.

استراتيجية الترحيل الموصى بها هي نهج وسم picture متعدد الصيغ: AVIF أولًا، ثم WebP، وأخيرًا JPEG احتياطي، لتحقيق التوازن بين نسبة الضغط والتوافق بنسبة 100%. تذكر ثلاث نقاط: أولًا، ترميز AVIF بطيء لكن فك ترميزه سريع، وهو مناسب للتوليد المسبق على الخادم؛ ثانيًا، محتوى HDR لا يعمل إلا مع AVIF (WebP/JPEG لا تدعمه)؛ ثالثًا، وفّر الصيغ الثلاث معًا عبر وسم picture، ودع المتصفح يختار الأمثل تلقائيًا.