AVS Arka Plan Silici

AVIF (AV1 Görüntü Dosyası Formatı), JPEG, PNG ve WebP gibi eski formatlara kıyasla üstün sıkıştırma verimliliği sağlamak için AV1 video kodeğini kullanan modern bir görüntü dosyası formatıdır. Alliance for Open Media (AOMedia) tarafından geliştirilen AVIF, daha küçük dosya boyutlarına sahip yüksek kaliteli görüntüler sunmayı amaçlar ve bu da onu web sitelerini ve uygulamalarını optimize etmek isteyen web geliştiricileri ve içerik oluşturucuları için çekici bir seçenek haline getirir.

AVIF'in merkezinde, H.264 ve HEVC gibi tescilli kodeklere telifsiz bir alternatif olarak tasarlanan AV1 video kodeği yer alır. AV1, görsel kaliteyi korurken önemli bit hızı tasarrufu elde etmek için kare içi ve kareler arası tahmin, dönüşüm kodlaması ve entropi kodlaması gibi gelişmiş sıkıştırma teknikleri kullanır. AV1'in kare içi kodlama yeteneklerinden yararlanarak AVIF, durağan görüntüleri geleneksel formatlardan daha verimli bir şekilde sıkıştırabilir.

AVIF'in temel özelliklerinden biri hem kayıplı hem de kayıpsız sıkıştırmayı desteklemesidir. Kayıplı sıkıştırma, bazı görüntü kalitesi pahasına daha yüksek sıkıştırma oranlarına izin verirken, kayıpsız sıkıştırma orijinal görüntü verilerini herhangi bir bilgi kaybı olmadan korur. Bu esneklik, geliştiricilerin dosya boyutu ve görüntü doğruluğu arasında denge kurarak belirli gereksinimlerine göre uygun sıkıştırma modunu seçmelerini sağlar.

AVIF ayrıca çeşitli görüntü türleri ve kullanım durumları için uygun hale getiren çok çeşitli renk alanlarını ve bit derinliklerini destekler. 8 ila 12 bit/kanal arasında değişen bit derinlikleriyle hem RGB hem de YUV renk alanlarını işleyebilir. Ek olarak AVIF, daha geniş bir parlaklık değeri aralığının ve daha canlı renklerin temsiline izin veren yüksek dinamik aralıklı (HDR) görüntülemeyi destekler. Bu özellik özellikle HDR ekranlar ve içerikler için faydalıdır.

AVIF'in bir diğer önemli avantajı, şeffaflığı sağlayan bir alfa kanalıyla görüntüleri kodlama yeteneğidir. Bu özellik, farklı arka plan renkleri veya desenleriyle sorunsuz bir şekilde bütünleşmesi gereken grafikler ve logolar için çok önemlidir. AVIF'in alfa kanalı desteği, şeffaflık bilgilerini görüntü verileriyle birlikte sıkıştırabildiği için PNG'ye kıyasla daha verimlidir.

Bir AVIF görüntüsü oluşturmak için kaynak görüntü verileri öncelikle tipik olarak 64x64 piksel boyutunda bir kodlama birimleri ızgarasına bölünür. Her kodlama birimi daha sonra AV1 kodlayıcı tarafından bağımsız olarak işlenen daha küçük bloklara bölünür. Kodlayıcı, görüntü kalitesini korurken veri boyutunu azaltmak için tahmin, dönüşüm kodlaması, niceleme ve entropi kodlaması gibi bir dizi sıkıştırma tekniği uygular.

Tahmin aşamasında kodlayıcı, bir bloğun içindeki piksel değerlerini çevreleyen piksellere göre tahmin etmek için kare içi tahmin kullanır. Bu işlem, mekansal yedekliliği kullanır ve kodlanması gereken veri miktarını azaltmaya yardımcı olur. Video sıkıştırmada kullanılan kareler arası tahmin, AVIF gibi durağan görüntüler için geçerli değildir.

Tahminden sonra, artık veriler (tahmin edilen ve gerçek piksel değerleri arasındaki fark), dönüşüm kodlamasından geçer. AV1 kodeği, mekansal alan verilerini frekans alanına dönüştürmek için bir dizi ayrık kosinüs dönüşümü (DCT) ve asimetrik ayrık sinüs dönüşümü (ADST) işlevi kullanır. Bu adım, artık sinyalin enerjisini daha az katsayıya yoğunlaştırmaya yardımcı olur ve bu da sıkıştırmaya daha uygun hale getirir.

Daha sonra, verilerin hassasiyetini azaltmak için dönüştürülmüş katsayılara niceleme uygulanır. Daha az önemli bilgileri atarak niceleme, görüntü kalitesinde bir miktar kayıp pahasına daha yüksek sıkıştırma oranlarına izin verir. Niceleme parametreleri, dosya boyutu ile görüntü doğruluğu arasındaki dengeyi kontrol etmek için ayarlanabilir.

Son olarak, nicelenmiş katsayıları daha da sıkıştırmak için aritmetik kodlama veya değişken uzunlukta kodlama gibi entropi kodlama teknikleri kullanılır. Bu teknikler, daha sık görülen sembollere daha kısa kodlar atar ve bu da görüntü verilerinin daha kompakt bir temsiline yol açar.

Kodlama işlemi tamamlandıktan sonra sıkıştırılmış görüntü verileri, görüntü boyutları, renk alanı ve bit derinliği gibi meta verileri içeren AVIF kapsayıcı formatına paketlenir. Ortaya çıkan AVIF dosyası daha sonra diğer görüntü formatlarına kıyasla daha az depolama alanı veya bant genişliği kaplayarak verimli bir şekilde saklanabilir veya iletilebilir.

Bir AVIF görüntüsünü çözmek için ters işlem izlenir. Kod çözücü, sıkıştırılmış görüntü verilerini AVIF kapsayıcısından çıkarır ve nicelenmiş katsayıları yeniden oluşturmak için entropi çözümleme uygular. Ardından, artık verileri elde etmek için ters niceleme ve ters dönüşüm kodlaması gerçekleştirilir. Kare içi tahminden türetilen tahmin edilen piksel değerleri, son görüntüyü yeniden oluşturmak için artık verilere eklenir.

AVIF'i benimsemedeki zorluklardan biri, JPEG ve PNG gibi yerleşik formatlara kıyasla nispeten yakın zamanda tanıtılmış olması ve sınırlı tarayıcı desteğidir. Bununla birlikte, daha fazla tarayıcı ve görüntü işleme aracının AVIF'i yerel olarak desteklemeye başlamasıyla birlikte, verimli görüntü sıkıştırmasına olan talebin artmasıyla birlikte benimsenmesinin artması bekleniyor.

Uyumluluk sorunlarını gidermek için web siteleri ve uygulamalar, uyumlu istemcilere AVIF görüntüleri sunarken eski tarayıcılar için JPEG veya WebP gibi alternatif formatlar sağlayan geri dönüş mekanizmaları kullanabilir. Bu yaklaşım, kullanıcıların tarayıcılarının AVIF desteğinden bağımsız olarak içeriğe erişebilmelerini sağlar.

Sonuç olarak AVIF, üstün sıkıştırma verimliliği sağlamak için AV1 video kodeğinin gücünden yararlanan gelecek vaat eden bir görüntü dosyası formatıdır. Kayıplı ve kayıpsız sıkıştırma desteği, çok çeşitli renk alanları ve bit derinlikleri, HDR görüntüleme ve alfa kanalı şeffaflığı ile AVIF, web üzerindeki görüntüleri optimize etmek için çok yönlü bir çözüm sunar. Tarayıcı desteği genişlemeye ve daha fazla araç AVIF'i benimsemeye devam ettikçe, görüntü dosyası boyutlarını görsel kaliteyi düşürmeden azaltmak isteyen geliştiriciler ve içerik oluşturucular için tercih edilen bir seçenek haline gelme potansiyeline sahiptir.