Was ist AVIF? Das Bildformat der nächsten Generation erklärt

Was ist AVIF (AV1 Image File Format)

AVIF steht für AV1 Image File Format. Es ist ein Bildformat der nächsten Generation, das den AV1-Video-Codec mit dem HEIF-Container (High Efficiency Image File Format) kombiniert. Das Ergebnis ist ein Bildformat, das eine deutlich bessere Komprimierung als JPEG, WebP oder PNG bietet und dabei vollständig Open-Source und lizenzgebührenfrei ist.

AVIF wurde von der Alliance for Open Media (AOM) entwickelt, einem Konsortium, das 2015 von Google, Mozilla, Cisco, Microsoft, Netflix, Amazon und Intel gegründet wurde. Apple trat später bei. Das primäre Ziel des Konsortiums war die Entwicklung eines Video-Codecs der nächsten Generation (AV1), der frei von den Patentlizenzierungsproblemen war, die seine Vorgänger H.264 und H.265/HEVC plagten. AVIF ist die Standbild-Anwendung dieser Codec-Technologie.

Die Formatspezifikation wurde im Februar 2019 finalisiert, und die Browser-Unterstützung begann fast unmittelbar. Chrome fügte Unterstützung in Version 85 (August 2020) hinzu, Firefox in Version 93 (Oktober 2021) und Safari in Version 16 (September 2022). Im Jahr 2026 wird AVIF von ungefähr 94 % der Browser weltweit unterstützt.

AVIF vs. HEIC: Der Lizenzierungsunterschied

AVIF und HEIC werden häufig verwechselt, da sie dasselbe HEIF-Containerformat verwenden. Der entscheidende Unterschied liegt im enthaltenen Codec:

• HEIC verwendet den H.265/HEVC-Codec, der durch Patente belastet ist, die von mehreren Patentpools (MPEG-LA, HEVC Advance, Access Advance) gehalten werden. Jedes Unternehmen, das HEVC implementiert, muss Lizenzgebühren aushandeln. Daher haben Chrome und Firefox HEIC-Unterstützung nie hinzugefügt — Google und Mozilla lehnen HEVC-Royalties ab.
• AVIF verwendet den AV1-Codec, der ausdrücklich lizenzgebührenfrei konzipiert wurde. Alle AOM-Mitglieder haben ihre relevanten Patente für AV1 unwiderruflich lizenziert. Jeder kann AVIF-Codierung oder -Decodierung ohne Lizenzgebühren implementieren.

Diese Lizenzierungsunterscheidung ist der Hauptgrund, warum AVIF eine breite Browser-Unterstützung erreicht hat, während HEIC auf Apples Ökosystem beschränkt bleibt. Beide Formate bieten ähnliche Komprimierungseffizienz, aber AVIFs offene Natur macht es zur praktischen Wahl für das Web.

Wie die AVIF-Komprimierung funktioniert

AVIF nutzt die AV1-Intra-Frame-Kompressions-Pipeline — dieselbe Technologie, die AV1 verwendet, um einzelne Video-Frames ohne Bezug auf andere Frames zu komprimieren. Dies ist grundlegend fortschrittlicher als der DCT-basierte Ansatz, den JPEG verwendet.

Die AV1-Komprimierungspipeline

Wenn ein Bild als AVIF kodiert wird, läuft folgender Prozess ab:

1. Superblock-Partitionierung — das Bild wird in Superblöcke unterteilt (bis zu 128×128 Pixel, verglichen mit JPEGs festen 8×8-Blöcken). Diese Superblöcke werden dann rekursiv in kleinere Blöcke aufgeteilt, mithilfe eines flexiblen Quad-Tree/Binary-Tree-Partitionierungsschemas, das sich dem Bildinhalt anpasst. Glatte Bereiche verwenden große Blöcke, detaillierte Bereiche kleine Blöcke.
2. Intra-Prediction — jeder Block wird aus bereits kodierten benachbarten Pixeln vorhergesagt, unter Verwendung einer von über 60 direktionalen Vorhersagemodi (JPEG hat null). Der Encoder speichert nur die Differenz zwischen der Vorhersage und den tatsächlichen Pixelwerten, die typischerweise viel kleiner als die rohen Pixeldaten ist.
3. Transformationskodierung — die Vorhersageresidualen werden mithilfe einer Kombination aus DCT und ADST (Asymmetric Discrete Sine Transform) mit Blockgrößen von 4×4 bis 64×64 transformiert. Dieser Mehrskalenansatz erfasst Bildmerkmale auf verschiedenen Frequenzen effizienter als JPEGs festes 8×8-DCT.
4. Quantisierung — transformierte Koeffizienten werden quantisiert (gerundet), wobei weniger wahrnehmungsmäßig wichtige Informationen verworfen werden. AV1s Quantisierung ist ausgefeilter als die von JPEG, mit blockweisen Quantisierungsparametern und Unterstützung für verlustfreien Modus (Quantisierungsschritt = 1).
5. Entropiekodierung — die endgültigen Daten werden mit einem Multi-Symbol-Arithmetik-Kodierer komprimiert, der effizienter als JPEGs Huffman-Kodierung ist. Kontextabhängige Wahrscheinlichkeitsmodelle passen sich dem Bildinhalt für optimale Komprimierung an.

Verlustbehaftete und verlustfreie Modi

AVIF unterstützt sowohl verlustbehaftete als auch verlustfreie Komprimierung:

• Verlustbehafteter Modus ist das, was die meisten Nutzer verwenden. Er erzeugt die drastischen Dateigrößenreduzierungen (50 % kleiner als JPEG), indem er selektiv nicht wahrnehmbare visuelle Informationen verwirft. Die Qualität wird über einen Quantisierungsparameter (QP) gesteuert, der auf einer Skala von 0–63 abbildet.
• Verlustfreier Modus bewahrt jeden Pixel exakt. AVIF-verlustfreie Dateien sind für fotografische Inhalte typischerweise 20–30 % kleiner als verlustfreie PNG, obwohl PNG für einfache Grafiken mit flachen Farben effizienter sein kann.

Wesentliche Merkmale von AVIF

Bei AVIF geht es nicht nur um kleinere Dateigrößen. Das Format umfasst mehrere erweiterte Funktionen, die JPEG und in manchen Fällen WebP einfach nicht bieten können.

HDR und Wide Color Gamut

AVIF unterstützt nativ High Dynamic Range (HDR)-Bildgebung mit bis zu 12-Bit-Farbtiefe pro Kanal und bietet 4.096 Helligkeitsstufen gegenüber JPEGs 256 (8-Bit). Dies ermöglicht:

• PQ (Perceptual Quantizer) und HLG (Hybrid Log-Gamma)-Übertragungsfunktionen für HDR-Inhalte
• Wide Color Gamuts einschließlich BT.2020 und Display P3, die Farben abdecken, die sRGB nicht darstellen kann
• Weichere Farbverläufe mit 4.096 Stufen pro Kanal gegenüber 256, die Banding bei subtilen tonalen Übergängen eliminieren

WebP ist dagegen auf 8-Bit-sRGB ohne jegliche HDR-Unterstützung beschränkt. JPEG ist ebenfalls auf 8-Bit-sRGB begrenzt (obwohl JPEG XL, ein separates Format, HDR unterstützt). In einer Ära, in der HDR-Displays auf Smartphones, Laptops und Monitoren zum Standard gehören, ist AVIF das einzige weitgehend unterstützte Webformat, das HDR-Inhalte liefern kann.

Transparenz (Alphakanal)

AVIF unterstützt einen vollständigen Alphakanal für Transparenz, wobei die Alphaebene mit demselben effizienten AV1-Codec komprimiert wird. Dies macht AVIF zu einem praktikablen Ersatz für PNG in Fällen, in denen Sie sowohl fotografische Qualitätskomprimierung als auch Transparenz benötigen — etwas, das JPEG nie unterstützt hat.

Ein AVIF-Bild mit Transparenz kann 10–20-mal kleiner als das äquivalente PNG-32 sein, während eine vergleichbare visuelle Qualität in den Übergängen von transparent zu opak erhalten bleibt.

Animationsunterstützung

AVIF unterstützt animierte Bildsequenzen und fungiert als moderne Alternative zu GIF und animiertem WebP. Da AV1s Komprimierung dem LZW-Algorithmus von GIF weit überlegen ist, können animierte AVIF-Dateien 50–90 % kleiner als äquivalente GIFs sein, mit besserer Farbtreue (keine 256-Farben-Palettenbeschränkung) und flüssigerer Wiedergabe.

Komprimierungseffizienz

Das Hauptmerkmal von AVIF ist sein Kompressionsverhältnis. Über unabhängige Benchmarks und reale Tests hinweg:

• ~50 % kleiner als JPEG bei äquivalenter wahrnehmungsmäßiger Qualität (gemessen durch SSIM, VMAF und Butteraugli-Metriken)
• ~20–25 % kleiner als WebP verlustbehaftet bei äquivalenter Qualität
• ~20–30 % kleiner als PNG im verlustfreien Modus für fotografische Inhalte

Diese Einsparungen führen direkt zu schnelleren Seitenladezeiten, niedrigeren Bandbreitenkosten und verbesserten Core Web Vitals-Scores für Websites.

Browser-Unterstützung im Jahr 2026

AVIF hat für ein Bildformat bemerkenswert schnell eine breite Browser-Unterstützung erreicht. Hier ist die aktuelle Unterstützungslandschaft:

Stand Anfang 2026 wird AVIF von ungefähr 94 % der globalen Browser-Nutzer unterstützt. Die verbleibenden 6 % bestehen hauptsächlich aus älteren Safari-Versionen (vor 16), Legacy-Android-Browsern und Nischen-Browsern. Für die Web-Auslieferung deckt die Verwendung von AVIF mit einem JPEG-Fallback über das <picture>-Element praktisch 100 % der Nutzer ab.

Wo AVIF heute eingesetzt wird

AVIF hat die experimentelle Nutzung längst hinter sich gelassen. Große Plattformen und Dienste verwenden es in großem Maßstab:

• Google Bilder — seit 2024 liefert Google AVIF-Miniaturansichten und Vorschaubilder in Suchergebnissen aus und spart dabei täglich Bandbreite über Milliarden von Bildimpressionen
• Netflix — als einer der frühesten AVIF-Nutzer verwendet Netflix AVIF für Titelkartenbilder, Miniaturansichten und Werbemittel auf allen Plattformen
• Cloudflare — Cloudflares Bildoptimierungsdienst konvertiert und liefert AVIF automatisch über sein CDN an unterstützte Browser aus
• Shopify — Shopifys CDN liefert Produktbilder im AVIF-Format aus, wenn der Browser es unterstützt, und reduziert das Seitengewicht für Millionen von Online-Shops
• WordPress — seit WordPress 6.5 unterstützt die Kern-Medienbibliothek nativ AVIF-Uploads und -Auslieferung
• Squarespace und Wix — beide Website-Builder liefern automatisch AVIF-Versionen hochgeladener Bilder an kompatible Browser aus

Einschränkungen von AVIF

Trotz seiner Vorteile hat AVIF echte Einschränkungen, die JPEG in vielen Szenarien noch notwendig machen.

Langsame Kodierungsgeschwindigkeit

Die AVIF-Kodierung ist 8–10-mal langsamer als JPEG-Kodierung. Der AV1-Codec wurde entwickelt, um die Komprimierungseffizienz auf Kosten der Kodierungsgeschwindigkeit zu maximieren. Ein Foto, dessen JPEG-Kodierung 50 Millisekunden dauert, kann als AVIF 400–800 Millisekunden benötigen. Für die Stapelverarbeitung von Tausenden von Bildern ist dieser Mehraufwand erheblich.

Hardware-Beschleunigung verbessert die Situation. Intel Arc-GPUs, NVIDIA RTX 40-Serie, AMD RDNA 3 und Apples M4-Chip umfassen alle Hardware-AV1-Encoder. Mit der zunehmenden Verbreitung der Hardware-Kodierung wird die Geschwindigkeitslücke erheblich schrumpfen. Die Dekodierungsgeschwindigkeit (die sich auf den Nutzer auswirkt, der das Bild betrachtet) ist bereits schnell und mit JPEG vergleichbar.

Maximale Abmessungsbeschränkungen

Das AVIF-Basisprofil begrenzt Bilder auf 8.193 × 4.320 Pixel (ungefähr 8K-Auflösung). Bilder, die größer als dies sind, erfordern Kachelung, bei der das Bild in unabhängig kodierte Kacheln aufgeteilt wird. Während die meisten AVIF-Decoder Kachelung unterstützen, verarbeiten einige ältere Implementierungen gekacheltes AVIF möglicherweise nicht korrekt. Für Panoramafotografie oder Ultra-Hochauflösungsbildgebung kann dies eine praktische Einschränkung darstellen.

JPEG hat keine praktische Abmessungsbeschränkung (die Spezifikation unterstützt bis zu 65.535 × 65.535 Pixel), und PNG unterstützt theoretisch bis zu 2.147.483.647 × 2.147.483.647 Pixel.

Weniger effizient für einfache Grafiken

AVIFs Kompressionsvorteil ist am ausgeprägtesten bei Fotografien und komplexen Naturbildern. Für einfache Grafiken mit großen Flächen flacher Farbe, scharfen geometrischen Kanten und begrenzten Farbpaletten schrumpft AVIFs Vorteil erheblich. PNG-8 (indizierter 256-Farben-Modus) kann manchmal kleinere Dateien als AVIF für sehr einfache Symbole und Logos erzeugen, da AVIFs ausgefeilte Vorhersage-Engine bei Inhalten, die bereits trivial komprimierbar sind, wenig zu gewinnen hat.

Unvollständiges Software-Ökosystem

Während die Browser-Unterstützung ausgezeichnet ist, holt das breitere Software-Ökosystem noch auf:

• Adobe Photoshop hat AVIF-Unterstützung in Version 23.2 (2022) hinzugefügt, ist aber noch nicht das Standard-Exportformat
• E-Mail-Clients — die meisten E-Mail-Clients (Gmail, Outlook, Apple Mail) rendern eingebettete AVIF-Bilder nicht zuverlässig. JPEG bleibt für E-Mails erforderlich
• Soziale Medien — Instagram, Facebook und X/Twitter akzeptieren keine direkten AVIF-Uploads. Sie re-enkodieren intern zu JPEG oder WebP
• Druckdienste — die Druckindustrie hat null AVIF-Unterstützung. JPEG und TIFF bleiben der Standard
• Windows Explorer — Windows 11 unterstützt AVIF-Miniaturansichten nativ; Windows 10 benötigt die AV1-Videoerweiterung aus dem Microsoft Store

Kurzvergleich: AVIF vs. JPEG vs. WebP vs. PNG

* Ungefähre Dateigröße für ein typisches 12-Megapixel-Foto bei äquivalenter wahrnehmungsmäßiger Qualität. JPEG bei Qualität 85, WebP bei Qualität 80, AVIF bei Qualität 50 (CRF-basiert).

Wann Sie AVIF in JPG konvertieren sollten

Trotz AVIFs technischer Überlegenheit gibt es viele reale Situationen, in denen Sie eine JPEG-Version eines AVIF-Bildes benötigen:

• Versand per E-Mail — die meisten E-Mail-Clients rendern JPEG zuverlässig, zeigen aber AVIF möglicherweise nicht an. Durch die Konvertierung stellen Sie sicher, dass jeder Empfänger Ihre Bilder sehen kann.
• Uploads in soziale Medien — Plattformen wie Instagram, Facebook, LinkedIn und X/Twitter akzeptieren JPEG, aber kein AVIF. Das Hochladen als JPEG gibt Ihnen die Kontrolle über die Komprimierungsqualität, bevor die Plattform erneut kodiert.
• Drucken — Druckereien, Fotolabore und Dokumentendienste akzeptieren JPEG und TIFF. AVIF hat im Druckworkflow keine Präsenz.
• Kompatibilität mit älterer Software — Legacy-Anwendungen, einige CMS-Plattformen und Bildgalerien erkennen AVIF-Dateien möglicherweise nicht. JPEG funktioniert überall.
• Dateigröße ist kein Problem — wenn Sie Dateien lokal übertragen (USB, AirDrop, lokales Netzwerk), ist JPEGs größere Größe irrelevant und seine universelle Kompatibilität wertvoller.
• Bearbeitung in älterer Software — während Photoshop AVIF unterstützt, tun es viele kostenlose Editoren und ältere Softwareversionen nicht. Die Konvertierung zu JPEG ermöglicht die Bearbeitung in jeder Bildanwendung.