背景

互联网已经悄然成为了大多数人生活中的一部分，从互联网获取信息的效率甚至开始逐渐影响生活品质。而决定或许信息效率的，很大程度上是图片、视频、音频这类文件大、传输久的多媒体资源，如果一张图片经过数秒都没有显示出来，用户心理就会逐渐烦躁。

为了提高互联网的使用体验，互联网基础设施近年来飞速发展，运营商不断提高家用带宽，云服务商也在不断提高存储空间和运行速度。

与此同时，互联网的应用技术也在飞速发展，AVIF 图片格式就是一种新的降低图片大小的技术。

AVIF的优势

AVIF（AV1 图像文件格式）是一种功能强大、开源、免版税的文件格式，它在高效图像文件格式（HEIF）容器中对 AV1 比特流进行编码。

AVIF 的优势主要有：

  • 与 JPG 和 PNG 相比，在视觉上相似的压缩水平下，有损压缩效果极佳（例如，有损 AVIF 图像比 JPEG 图像小 50%）。
  • 一般来说，AVIF 比 WebP 有更好的压缩效果。对于相同的 JPG 图像集，中值压缩率为 50%，而 WebP 为 30%。
  • 支持无损压缩。注意：AVIF 有损压缩效果最好，无损压缩非常糟糕。
  • 动画/多图像存储（类似于 GIF 动画，但压缩效果更好）
  • 支持 Alpha 通道（类似 PNG 的透明效果）。
  • 高动态范围（HDR）：支持存储图像，使图像最亮和最暗部分之间的对比度更大。
  • 宽色域：支持包含更大色彩范围的图像

AVIF的兼容性

2024年1月起，所有现代浏览器内核均原生支持了 AVIF 格式，具体的兼容情况如下表。

AVIF 格式浏览器支持情况，来自 https://caniuse.com/avif

为网站添加AVIF支持

将现有网站进行改造，需要使用<picture>标签，原理是让 AVIF 图片拥有更高的加载优先级，同时让 WebP 图片成为默认选项，以使用浏览器不支持 AVIF 格式或者不支持<picture>的场景。

实现步骤

  • 生成AVIF格式的静态图片资源
  • 使用<picture>迭代网站代码，实现优先使用AVIF图片资源
  • 以 WebP 图片资源作为备用格式，以支持所有现代浏览器

HTML示例

为了同时提供AVIF和 WebP 格式的图片，并优先选择AVIF图片，HTML示例如下：

单张图片示例

<picture>
    <source media="(min-width: 1em)"
        srcset="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/wangjiaxiang.3ffc49360b8d0f4a.avif">
    <img decoding="async" loading="lazy"
        src="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/wangjiaxiang.9da683e50cd9e8e3.webp">
    <noscript>
        <img decoding=async loading=lazy
            src=https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/wangjiaxiang.9da683e50cd9e8e3.webp>
    </noscript>
</picture>

自适应图片示例

<picture>
    <source media="(min-width: 75em)"
        srcset="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.c9f41150d42dd922.avif?w=75em">
    <source media="(min-width: 60em)"
        srcset="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.8a5702f3a8e70894.avif?w=60em">
    <source media="(min-width: 45em)"
        srcset="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.7c77c39bd9c4aecf.avif?w=45em">
    <source media="(min-width: 30em)"
        srcset="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.84260927604003ae.avif?w=30em">
    <source media="(min-width: 22em)"
        srcset="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.bf6fed3bb08dc5b6.avif?w=22em">
    <img alt="post cover" 
        src="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.f87982a6a8f5deec.webp?w=30em"
        srcset="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.44069ef9d602bba4.webp?w=22em 360w,
              https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.f87982a6a8f5deec.webp?w=30em 500w,
              https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.aaa31e1b305b4c76.webp?w=45em 720w,
              https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.035a2838bfa48308.webp?w=60em 960w,
              https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.381457d3266f39c4.webp?w=75em 1200w"
        decoding="async" loading="lazy">
    <noscript>
        <img alt="post cover" src="https://blog.jiaxiang.wang/processed_images/cover.f87982a6a8f5deec.webp?w=30em"
            decoding=async loading=lazy>
    </noscript>
</picture>

Zola示例

本站使用 Zola 框架构建，使用本人的开源主题 https://github.com/iWangJiaxiang/zola-theme-jiaxiang.wang，其实，Zola 本身提供图片处理的高级功能，但并不支持生成AVIF。为了实现拥抱AVIF，我通过 PR 向官方贡献了AVIF支持的功能，并在Zola的0.20.0版本中被合并，本人开源主题也在最新版本中同步添加了支持生成AVIF图片。

下面分享一下如何在Zola的主题模板中如何添加支持，各位可以根据需求进行修改。

生成自定义尺寸与格式缩略图

首先，需要定义一个模板宏，用于封装Zola的图片处理高级功能resize_image()，在后面会被用到。

{# 生成缩略图，跳过avif格式和svg格式 #}
{% macro thumbnail(url, width=800, height=500, op="fit", quality=75, format="webp") %}
{%- if url is ending_with(".avif") or url is ending_with(".svg") -%}
    {{ url | trim | safe }}
{%- else -%}
    {%- if url -%}
        {%- if format == "avif" -%}
            {%- if not config.extra.other.avif_enable -%}
                {%- set format = "webp" -%}
            {%- else -%}
                {%- set quality = 50 -%}
            {%- endif -%}
        {%- endif -%}
        {%- set thumbnail = resize_image(path=url | trim, width=width, height=height, op=op, format=format, quality=quality) -%}
        {%- set result = thumbnail.url -%}
    {%- else -%}
        {%- set result = config.extra.site.default_cover -%}
    {%- endif -%}
    {{ result | trim | safe }}
{%- endif -%}
{% endmacro %}

单张图片示例

定义模板宏，用于加载图片，不改变图片尺寸，仅添加 AVIF 支持。逻辑是优先加载 AVIF，同时提供 WebP 备选。

注意的是必须提供src参数用于加载图片。

{# 功能：加载图片，优先加载 AVIF，提供 WebP 备选 #}
{# 参数（必需）：src 图片本地路径 #}
{# 参数：alt 图片 alt 文本 #}
{# 参数：id 图片 id #}
{# 参数：class 图片 class #}
{# 参数：style 图片 style #}
{# 参数：onclick 图片 onclick 事件#}
{% macro loading_img_single_size(src, alt="", id="", class="", style="", onclick="") %}
<picture {% if id != "" %}id="{{ id }}" {% endif %}
    {% if class != "" %}class="{{ class }}"{% endif %}
    {% if style != "" %} style="{{ style }}"{% endif %}
    {% if onclick != "" %} onclick="{{ onclick }}"{% endif %}>
    {#- avif image -#}
    <source media="(min-width: 1em)" srcset="{{ macro::thumbnail(url=src, format="avif") | trim | safe }}" />
    {#- webp image -#}
    <img {% if alt != "" %}alt="{{ alt }}"{% endif %}
        loading="lazy" decoding="async"
        src="{{ macro::thumbnail(url=src, format="webp") | trim | safe }}"/>
    {#- a noscript fallback -#}
    <noscript>
        <img loading="lazy" decoding="async"{% if alt != "" %} alt="{{ alt }}"{% endif %}
            src="{{ macro::thumbnail(url=src, format="webp") | trim | safe }}">
    </noscript>
</picture>
{% endmacro %}

使用起来就比较方便了，例如加载图片封面只需要调用函数即可

{% import "_macros.html" as macro %}

……

<div>
    {{ macro::loading_img_single_size(src=post.extra.cover), class="post-cover" }}
</div>
……

自适应图片示例

在网站中，图片加载的最佳实践是根据不同屏幕尺寸使用不同大小的图片，这里提供一个简单示例，可以根据自己的需求修改。

定义模板宏，用于根据显示器分辨率自适应加载图片。逻辑是优先加载 AVIF，同时提供 WebP 备选。和单张图片加载的区别是在source和src-set中加入了不同分辨率的图片路径。

注意的是必须提供src参数用于加载图片。

{# 功能：根据显示器分辨率自适应加载图片，优先加载 AVIF，提供 WebP 备选 src 本地路径，无尺寸自适应，用于提供avif和webp支持 #}
{# 参数（必须）：src 图片本地路径 #}
{# 参数：alt 图片 alt 文本 #}
{# 参数：id 图片 id #}
{# 参数：class 图片 class #}
{# 参数：style 图片 style #}
{# 参数：onclick 图片 onclick 事件#}
{% macro loading_img_multiple_size(src, alt="", id="", class="", style="", onclick="") %}
<picture {% if id != "" %}id="{{ id }}" {% endif %}
    {% if class != "" %}class="{{ class }}"{% endif %}
    {% if style != "" %} style="{{ style }}"{% endif %}
    {% if onclick != "" %} onclick="{{ onclick }}"{% endif %}>
    {#- avif image -#}
    {#- 75em = 1200px -#}
    <source media="(min-width: 75em)" srcset="{{ macro::thumbnail(url=src, width=1200, op="fit_width", format="avif") | trim | safe }}?w=75em" />
    {#- 60em = 960px -#}
    <source media="(min-width: 60em)" srcset="{{ macro::thumbnail(url=src, width=960, op="fit_width", format="avif") | trim | safe }}?w=60em" />
    {#- 45em = 720px -#}
    <source media="(min-width: 45em)" srcset="{{ macro::thumbnail(url=src, width=720, op="fit_width", format="avif") | trim | safe }}?w=45em" />
    {#- 30em = 500px -#}
    <source media="(min-width: 30em)" srcset="{{ macro::thumbnail(url=src, width=500, op="fit_width", format="avif") | trim | safe }}?w=30em" />
    {#- 22em = 360px -#}
    <source media="(min-width: 22em)" srcset="{{ macro::thumbnail(url=src, width=360, op="fit_width", format="avif") | trim | safe }}?w=22em" />
    {#- webp image -#}
    <img {% if alt != "" %}alt="{{ alt }}"{% endif %}
        loading="lazy" decoding="async"
        src="{{ macro::thumbnail(url=src, width=500, op="fit_width", format="webp") | trim | safe }}?w=30em"
        srcset="{{ macro::thumbnail(url=src, width=360, op="fit_width", format="webp") | trim | safe }}?w=22em 360w,
            {{ macro::thumbnail(url=src, width=500, op="fit_width", format="webp") | trim | safe }}?w=30em 500w,
            {{ macro::thumbnail(url=src, width=720, op="fit_width", format="webp") | trim | safe }}?w=45em 720w,
            {{ macro::thumbnail(url=src, width=960, op="fit_width", format="webp") | trim | safe }}?w=60em 960w,
            {{ macro::thumbnail(url=src, width=1200, op="fit_width", format="webp") | trim | safe }}?w=75em 1200w"/>
    {#- a noscript fallback -#}
    <noscript>
        <img loading="lazy" decoding="async"{% if alt != "" %} alt="{{ alt }}"{% endif %}
            src="{{ macro::thumbnail(url=src, width=500, op="fit_width", format="webp") | trim | safe }}?w=30em">
    </noscript>
</picture>
{% endmacro %}

使用方式和单张图片类似，只需要调用函数即可

{% import "_macros.html" as macro %}

……

<div>
    {{ macro::loading_img_multiple_size(src=post.extra.cover), class="post-cover" }}
</div>
……

总结

本文介绍了 AVIF 图片格式的优势，通过大幅降低图片文件的大小，能极大提高网站访问速度，并大幅降低对带宽的需求和流量成本，是让用户和网站双赢的一种技术！

通过引入AVIF格式，使得本博客中型尺寸图片（800x500像素）的平均大小从200kb降低到20kb。并且，本博客在引入新技术的同时，还保留了对 WebP 格式的支持，这样能够在较早期的设备上正常显示，做到最广的兼容性。

当然，图片的相关技术仍在不断发展，或许将来会出现更加高效的图片格式，一起拭目以待吧~

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