JPGからAVIFへのコンバーター

JPGからAVIFへの変換とは?

JPGからAVIFへの変換は、1990年代のクラシックな画像フォーマットから、最大限の圧縮効率を実現するために開発された最新の次世代フォーマットへの変換です。AVIF(AV1 Image File Format)はAV1ビデオコーデックに基づいており、視覚的品質を維持または向上させながら、JPGと比較してファイルサイズを30-50%削減します。

AVIFフォーマットは2019年にAlliance for Open Media(AOM)によって標準化されました。このアライアンスには、Google、Apple、Microsoft、Amazon、Netflix、Meta、Mozilla、Intelなどの大手テクノロジー企業が参加しています。このようなサポートにより、フォーマットの長期的な発展とブラウザ、オペレーティングシステム、ソフトウェアへの幅広い導入が保証されています。

AVIFは単なる「もう一つの画像フォーマット」ではありません。これは、静止画像に適応されたビデオ圧縮分野における長年の研究の成果です。AV1コーデックは元々4Kおよび8Kビデオストリーミング用に作成されたため、写真処理における優れた効率性を発揮します。

AVIFとAV1コーデックの歴史

ビデオから画像へ

AV1(AOMedia Video 1)は、プロプライエタリなビデオコーデックH.265/HEVCのオープンで無料の代替として2015年から開発されました。目標は、ライセンス料なしで次世代コーデックを作成することでした。

主要なマイルストーン:

• 2015年 - Alliance for Open Mediaの設立
• 2018年 - AV1仕様の最終化
• 2019年 - 画像用AVIF仕様の公開
• 2020年 - ChromeがAVIFをサポートする最初のブラウザに
• 2021年 - FirefoxがAVIFサポートを追加
• 2023年 - SafariがAVIFの完全サポートを獲得

AV1が効率的な理由

AV1には100以上の革新的な圧縮技術が含まれています:

• ブロック予測 - JPEGやWebPよりも柔軟
• スーパーブロック - 4x4から128x128ピクセルまでの適応的な画像分割
• ワープドモーション - 複雑な歪みの補正
• フィルムグレイン合成 - サイズへの影響を最小限に抑えながらフィルムの粒子感を保持

これらの技術はビデオ用に開発されましたが、写真にも非常に効果的です。

JPGとAVIFの技術的な違い

圧縮アルゴリズムの比較

JPG (JPEG) は1992年に開発された離散コサイン変換(DCT)を使用:

• 固定の8x8ピクセルブロック
• 単一の予測モード
• ロスレスオプションなしの非可逆圧縮
• アルファチャンネルのサポートなし

AVIF はAV1コーデックの最新技術を使用:

• 4x4から128x128ピクセルまでの適応ブロック
• 60以上のイントラ予測モード
• 非可逆、ロスレス、およびその組み合わせをサポート
• 完全なアルファチャンネルサポート

詳細な特性比較

実際のサイズ削減例

一般的な写真の変換結果:

AVIF q60の視覚的品質はJPG q85に匹敵し、高度なアルゴリズムにより圧縮アーティファクトが目立ちにくくなっています。

AVIFフォーマットの利点

優れた圧縮

AVIFは同等の視覚品質でJPGと比較して30-50%のファイルサイズ削減を実現します。大規模サイトにとって、これは以下を意味します:

• 月間テラバイト単位のトラフィック節約
• サーバーとCDNの負荷軽減
• ホスティングとデータ転送コストの削減

HDRと広色域のサポート

AVIFはHDRを広くサポートする初のWebフォーマットです:

• 10ビットおよび12ビット色深度 - JPGの256に対して4096または16384の輝度レベル
• 広色域(BT.2020) - 特に緑と赤のより多くの色調
• PQとHLG - 最新ディスプレイ向けHDR規格

HDRモニターや最新スマートフォンのユーザーにとって、AVIFの写真はより鮮やかでリアルに見えます。

透明度とレイヤー

JPGとは異なり、AVIFは透明度のアルファチャンネルをサポート:

• 半透明エフェクトとシャドウ
• 背景を切り抜いた画像
• 任意の背景へのグラフィックオーバーレイ

同様の透明度を持つPNGよりもファイルサイズは小さくなります。

圧縮アーティファクトの軽減

AV1アルゴリズムはより目立たないアーティファクトを生成:

• ブロックノイズなし(明確な8x8ブロック境界なし)
• グラデーションの保持が良好(バンディングが少ない)
• 細かいディテールとテクスチャをより正確に伝達
• オブジェクトのエッジをより自然に処理

JPGからAVIFへの変換が必要な場合

ウェブサイトの最適化

AVIFは特に以下に効果的:

ヒーロー画像 - メインバナーはページ読み込みの大部分を占めます。サイズを50%削減すると、読み込み時間とLCPが大幅に改善されます。

ECサイト - 何千もの商品写真付きカード。各画像で50%の節約は、全体のデータ量にとって重要です。

ギャラリーとポートフォリオ - 高解像度の画像が多い場合、最大限の最適化が必要です。

ニュースポータル - 多くのイラストを含む記事がより速く読み込まれ、ユーザー行動指標が改善されます。

Core Web Vitalsへの影響

GoogleはCore Web Vitalsをランキング要因として使用しています。AVIFは指標に直接影響します:

LCP(Largest Contentful Paint) - メインコンテンツの描画時間。最大の要素が画像の場合、サイズを50%削減するとLCPが比例して高速化します。

FID/INP - インタラクティブ性の遅延。読み込むデータが少ないほど、メインスレッドがより速く解放されます。

AVIFへの移行により、画像が多いサイトでPageSpeed Insightsスコアが10-20ポイント向上する可能性があります。

変換プロセス:エンコードの仕組み

JPGからAVIFへの変換ステップ

1. JPGのデコード - ソースファイルが展開され、既存の圧縮アーティファクトを含むピクセルが復元されます。

2. 画像分析 - エンコーダーが各領域の最適なブロック分割と予測モードを決定します。

3. イントラフレーム予測 - 隣接ピクセルに基づいて、各ブロックに60以上の予測モードから最適なものが選択されます。

4. 変換と量子化 - 予測と実際のデータの差が変換され、指定された品質レベルで量子化されます。

5. エントロピー符号化 - 結果がCABACメソッドで圧縮され、ファイルサイズが最小化されます。

6. AVIF生成 - データがメタデータとともにHEIFコンテナ(ISO Base Media File Format)にパッケージ化されます。

エンコード速度

AVIFはAV1アルゴリズムの複雑さにより、WebPやJPGよりもエンコードが遅くなります。一般的なエンコード時間の比率:

単発の変換では問題ありませんが、数千枚の画像を処理する場合、AVIFは相当な計算リソースを必要とします。

AVIFのブラウザ互換性

現在のサポート状況(2024年)

非対応: Internet Explorer、Safari 16.4以前、すべてのブラウザの古いバージョン。

グローバルカバレッジ

Can I Useのデータによると、AVIFは世界で約**85-90%**のブラウザでサポートされています。日本ではブラウザの更新が比較的速いため、このサポート率は高い可能性があります。

ソフトウェアサポート

AVIF vs WebP:どちらを選ぶべきか

直接比較

選択の推奨事項

AVIFを使用する場合:

• プロジェクトで最大圧縮が重要な場合
• ターゲットユーザーが最新ブラウザを使用している場合
• HDRまたは広色域のサポートが必要な場合
• WebP/JPGへのフォールバックを実装する準備がある場合

WebPを使用する場合:

• 最大限の互換性が重要な場合
• リアルタイムで画像を生成する必要がある場合
• ターゲットユーザーに古いブラウザユーザーが含まれる場合

最適な戦略: AVIF -> WebP -> JPG(プログレッシブエンハンスメント)

ウェブサイトでのAVIF実装

フォールバック付きHTML pictureタグ

<picture>
  <source srcset="image.avif" type="image/avif">
  <source srcset="image.webp" type="image/webp">
  <img src="image.jpg" alt="説明" width="800" height="600">
</picture>

ブラウザは最初にサポートされているフォーマットを選択します。古いブラウザはJPGを受け取ります。

Acceptヘッダーによるサーバー配信

NginxやCDNは、サポートしているブラウザに自動的にAVIFを配信できます:

Accept: image/avif,image/webp,image/*

Cloudflare、Fastlyなどのその他のCDNは、自動変換と最適なフォーマットの配信を提供しています。

品質設定の最適化

サイズと視覚品質のバランスのための推奨品質値:

• 品質60-70 - ウェブに最適、JPGから約50%削減
• 品質80-85 - 高品質、約30-40%削減
• 品質90+ - 最小限の劣化、ただしサイズのメリットは少ない

AVIFフォーマットの制限

エンコード速度

AVIFはJPGより10-50倍遅くエンコードされます。これは以下にとって重要です:

• リアルタイム画像変換サービス
• ユーザーアップロードのリアルタイム処理
• オンデマンドでのサムネイル生成

解決策:オフラインでの事前変換、結果のキャッシュ。

限定的なサポート

約10-15%のブラウザがAVIFをサポートしていません:

• Safari 16.4以前の古いバージョン
• Internet Explorer(もう関係ない)
• 古いモバイルブラウザ

解決策:WebPまたはJPGへの必須フォールバック。

最大画像サイズ

AVIF仕様では、サイズが65535x65535ピクセルに制限されています。実際にはこれは問題になりませんが、ギガピクセル画像では考慮する必要があります。

プログラムサポート

すべてのプログラムがAVIFをサポートしているわけではありません:

• 古いバージョンのPhotoshopはプラグインが必要
• 多くのWindows 10ビューアはAVIFを開けない
• 一部のCMSは追加モジュールが必要

ソフトウェアの更新とともに状況は急速に改善しています。