L'AVIF fait-il vraiment la moitié de la taille d'un JPG ?

Le ratio d'environ la moitié, souvent avancé, est une généralisation et un chiffre approximatif ; il n'est pas valable pour toutes les images. Le gain dépend largement du contenu : sur les images comportant des aplats de couleur, des transitions douces et des structures répétitives, l'écart est très marqué. Sur les photographies riches en bruit, en textures fines et en détails aléatoires, l'écart se réduit, car ce type de données est un contenu difficile à compresser pour n'importe quel codec. Pour connaître le résultat exact, faire des essais avec vos propres images est le seul moyen fiable.

Pourquoi l'AVIF parvient-il à mieux compresser que le JPG ?

La raison principale tient aux plus de trente ans d'ingénierie qui les séparent. Le JPG utilise une méthode relativement simple, conçue pour la puissance de calcul de son époque, qui découpe l'image en blocs de taille fixe. L'AVIF, lui, repose sur le codage intra-image du codec vidéo AV1 ; il peut découper l'image en régions de taille variable, essayer de nombreuses stratégies de prédiction pour chaque région et retenir la description la moins coûteuse. Cette souplesse demande davantage de calcul, mais produit en contrepartie un résultat bien plus compact.

Cette efficacité a-t-elle un prix ?

Oui, à deux titres. Le premier est la durée d'encodage : produire un AVIF prend nettement plus de temps qu'enregistrer la même image en JPG, car l'encodeur parcourt un éventail d'options bien plus large. Le second, plus important, est la compatibilité ; l'AVIF étant un format récent, les appareils anciens, les anciens systèmes d'exploitation et beaucoup de logiciels de bureau ne peuvent pas l'ouvrir. Le décodage côté affichage, en revanche, est rapide : aucun souci de ce côté-là.

Est-il pertinent de convertir en AVIF un JPG déjà compressé ?

Si vous comptez le servir sur le web, oui, car vous transmettez la même image avec moins de bande passante et la vitesse de page augmente. Mais il faut construire correctement votre attente : le détail que le JPG a supprimé auparavant ne revient pas, l'AVIF ne fait qu'empaqueter efficacement ce qui reste. Par ailleurs, si vous descendez trop le réglage de qualité, les dégradations propres à l'AVIF viennent se superposer aux artefacts déjà présents dans le JPG et le résultat empire de façon visible. Travailler avec une valeur de qualité raisonnable élimine ce risque.

Pourquoi passer du JPG à l'AVIF réduit-il la taille du fichier ?

La même image, avec la moitié des données

Vous avez enregistré une photo en JPG, puis vous avez enregistré la même photo en AVIF. À l'écran, les deux sont impossibles à distinguer, mais le fichier AVIF est nettement plus petit. Comment cela se fait-il ?

La réponse n'est pas magique : ce sont plus de trente ans d'accumulation d'ingénierie. Dans cet article, nous expliquons d'où vient l'efficacité de l'AVIF, dans quels cas cette efficacité devient manifeste et ce que vous sacrifiez en échange.

Ce que fait le JPG

Comprenons d'abord le JPG en lui rendant justice, car il représentait une réussite extraordinaire en son temps.

Le JPG découpe l'image en petits carrés de taille fixe. Il décompose les données de pixels de chaque carré en composantes de fréquence — pour le dire grossièrement, il répond mathématiquement à la question « combien y a-t-il de transitions douces et combien de détails nets dans ce carré ». Ensuite, il grossit ou supprime complètement les composantes de haute fréquence que l'œil humain a du mal à percevoir.

À cela s'ajoute une réduction plus agressive de l'information de couleur que de l'information de luminosité ; car l'œil est bien plus sensible aux variations de luminosité qu'aux variations de couleur.

Cette approche fonctionne, et elle fonctionne encore. Mais elle a deux limites fondamentales : les blocs sont de taille fixe et la palette d'outils dont dispose l'algorithme est assez étroite. Il fallait qu'il tourne en un temps raisonnable sur les ordinateurs du début des années 1990.

La différence apportée par AV1

L'AVIF est dérivé de la capacité de codage intra-image d'un codec vidéo nommé AV1. Le codage intra-image consiste à compresser une image vidéo seule, sans regarder du tout les images voisines. Or une photographie est elle aussi une image unique ; vous pouvez donc appliquer directement cette capacité à la compression d'images fixes.

Voici les avantages dont dispose AV1 par rapport au JPG :

Un découpage de taille variable. L'image n'est pas obligée d'être découpée en carrés fixes. Une zone de ciel uni peut être traitée comme une seule grande région, tandis qu'une zone de visage riche en détails peut être divisée en fragments bien plus petits. Cela revient à dépenser pour chaque zone exactement la quantité de données dont elle a besoin.

Un répertoire de prédiction bien plus riche. Le codec essaie de prédire le contenu d'une région à partir des régions voisines et n'enregistre que l'écart entre la prédiction et la réalité. AV1 dispose de nombreuses directions et méthodes de prédiction différentes ; il trouve par essais laquelle demande le moins de données. Le JPG ne pratique pas une recherche de ce niveau.

Une transformation et un codage entropique plus avancés. Au stade de l'expression numérique de l'écart restant, AV1 emploie également des techniques plus modernes et plus efficaces.

Des outils de lissage. Le codec peut appliquer des traitements supplémentaires pour atténuer les frontières de blocs et le banding créés par la compression. Cela permet à l'image de paraître beaucoup moins « désagrégée » que le JPG aux faibles débits binaires.

Le résultat global est le suivant : à qualité visuelle équivalente, l'AVIF est généralement nettement plus petit que le JPG. Le ratio d'environ la moitié, souvent évoqué, est une approximation ; le gain réel varie sensiblement selon le contenu de l'image.

De quoi dépend l'ampleur du gain ?

L'écart d'efficacité n'est pas le même pour toutes les images.

Contenus où l'écart est important : aplats de couleur, dégradés doux, larges zones de ciel ou de mur, motifs répétitifs, faible densité de détail. Le découpage variable et le mécanisme de prédiction de l'AVIF savent exprimer beaucoup de choses avec très peu de données sur ce type de contenu.

Contenus où l'écart se réduit : bruit important, textures fines et aléatoires, photographies au grain argentique, densité de détail très élevée. Les données aléatoires sont difficiles à compresser pour tous les codecs ; personne ne peut abréger le hasard.

C'est pourquoi la seule bonne réponse à la question « combien vais-je gagner en passant à l'AVIF ? » consiste à faire des essais avec vos propres images.

Les autres capacités de l'AVIF absentes du JPG

La taille n'est pas la seule dimension de l'écart. L'AVIF prend aussi en charge plusieurs choses que le JPG n'a jamais pu transporter :

Le canal alpha. Il peut transporter des zones transparentes et semi-transparentes ; le JPG en est incapable.
Une profondeur de bits élevée. 10 et 12 bits par canal sont pris en charge ; le JPG est limité à 8 bits. Cela réduit le banding dans les transitions douces.
Un large gamut de couleurs et le HDR. Il peut transporter la large plage de couleurs que les écrans modernes savent afficher.
Un mode sans perte. En cas de besoin, l'enregistrement peut se faire sans supprimer aucune donnée, mais on renonce alors à l'essentiel de l'avantage de taille.

Parlons du prix à payer

Cette efficacité n'est pas gratuite.

Le coût d'encodage. Comme l'encodeur AVIF évalue bien plus d'options, convertir une image en AVIF prend nettement plus de temps que de la convertir en JPG. Sur un fichier unique, c'est négligeable ; sur une archive de milliers d'images, c'est un temps qu'il faut planifier. Le décodage, c'est-à-dire le côté affichage, est en revanche rapide.

La compatibilité. C'est là le véritable prix. Les navigateurs grand public à jour prennent en charge l'AVIF, mais les appareils anciens, les anciens systèmes d'exploitation, beaucoup de logiciels de bureau et de très nombreux formulaires de téléversement ne le prennent pas en charge. Lorsque vous envoyez un fichier AVIF par e-mail, la probabilité que votre correspondant ne puisse pas l'ouvrir est réelle.

C'est pourquoi, en passant du JPG à l'AVIF, conserver les originaux et garder une copie JPG de secours pour la diffusion web relève de la pratique standard. La balise picture du HTML est conçue pour cela : si le navigateur prend en charge l'AVIF, il télécharge l'AVIF, sinon il télécharge le JPG.

Une mise en garde : une source déjà compressée

Le JPG que vous avez entre les mains a déjà subi une compression avec perte. En le convertissant en AVIF, vous aurez empaqueté cette image de façon plus efficace, mais le détail perdu ne revient pas.

Plus important encore, si vous maintenez le réglage de qualité très bas, deux couches de perte se superposent. L'encodeur AVIF peut prendre les frontières de blocs laissées par le JPG pour du « vrai détail » et chercher à les préserver, ou bien tout flouter. Travaillez avec une valeur de qualité raisonnable ; comme l'AVIF est déjà efficace, vous obtiendrez même là un gain de taille considérable.

En résumé

Si l'AVIF est plus petit que le JPG, ce n'est pas grâce à une compression plus intelligente, mais grâce à une compression plus souple et qui effectue beaucoup plus de calculs. Lorsque les tailles de région variables, le vaste répertoire de prédiction et le codage entropique moderne se conjuguent, la même qualité visuelle peut s'exprimer avec beaucoup moins de données. En contrepartie, vous payez une durée d'encodage plus longue et — c'est le point essentiel — une prise en charge limitée par l'écosystème. Pour la vitesse web, ce compromis en vaut généralement la peine ; pour le partage de fichiers, généralement pas.