Dieser Artikel vergleicht AVIF und JPEG XL (unter Verwendung der Encoder libjxl, jixel und WebP) für Web-Anwendungsfälle auf Basis aktueller Benchmarks. AVIF erzielt bei verlustbehafteten Fotos, Screenshots, Illustrationen und Bildern mit Transparenz im Allgemeinen kleinere Dateigrößen und schnellere Decodierzeiten. JPEG XL hingegen glänzt vor allem bei verlustfreien Aufgaben, der verlustfreien Konvertierung bestehender JPEG-Dateien und bietet bestimmte progressive Rendering-Funktionen.
Wichtigste Punkte
Verlustbehaftete Fotos: AVIF erzeugt für lossy Fotos fast immer kleinere Dateigrößen als JPEG XL; bei Standard-Effekteinstellungen ist das beste JPEG XL typischerweise 15–25 % größer als ein äquivalentes AVIF.
Wahl des Encoders: Der JPEG XL-Encoder jixel produziert in der Regel deutlich kleinere Dateien als libjxl, allerdings leidet er bei sehr hohen Einstellungen teilweise unter starkem Rauschen oder verlangsamter Decodierung.
Screenshots und Illustrationen: AVIF übertrifft JPEG XL bei Screenshots und Illustrationen drastisch; äquivalente JPEG XL-Dateien sind hier oft 20 % bis zu 90 % größer.
Transparenz & Alpha-Kanäle: AVIF verarbeitet Transparenz effizienter, während jixel Alpha-Kanäle standardmäßig verlustfrei speichert, was die Dateigrößen um den Faktor 2 bis 3 gegenüber AVIF aufbläht.
Decodierleistung: AVIF ist in den meisten Browsern durchgehend schneller zu decodieren als JPEG XL, wobei JPEG XL erst bei sehr hohen Qualitätsstufen in Google Chrome aufholt.
JPEG-Transkodierung: JPEG XL kann bestehende JPEG-Dateien verlustfrei ohne erneute Artefaktbildung um 9–20 % verkleinern (wobei die Ersparnis mit steigender Auflösung wächst).
Verlustfreie Kompression: Im rein verlustfreien Modus (Lossless) ist JPEG XL der klare Sieger, während verlustfreies AVIF signifikant größere Dateien erzeugt und sehr langsam decodiert wird.
HDR-Unterstützung: AVIF unterstützt Gain-Maps im Browser nativ und liefert bei extremen Helligkeiten auf Mobilgeräten und Laptops bessere Ergebnisse als reine PQ-Kodierungen.
Diskussions-Highlights
Encoder-Optimierungen und GPU-Beschleunigung: Mehrere Kommentatoren wiesen darauf hin, dass die langsamen Encoding-Geschwindigkeiten von libjxl bei Anstrengungsstufen >7 auf iterative Butteraugli-Metrikberechnungen zurückzuführen sind. Ein experimentelles GPU-Portierungsprojekt namens gjxl (für CUDA und Metal) beschleunigt diesen Prozess massiv.
Kritik an Metriken und menschlicher Wahrnehmung: Diskussionsteilnehmer merkten an, dass Metriken wie SSIMULACRA2 stark optimiert werden können, was manchmal zu visuellen Artefakten führt, die dem menschlichen Auge missfallen (z. B. Glättung von Glanzlichtern bei F1-Autos).
AVIF in der Produktion: Praktiker setzen AVIF vermehrt in Produktionsumgebungen ein, da sich mit optimierten FFmpeg-Parametern (z.B. libaom-av1 mit spezifischen Parametern wie sharpness=2) extrem hohe Kompressionsraten bei guter Qualität erzielen lassen.
Relevanz von JPEG XL: Während viele Web-Entwickler AVIF für den alltäglichen Web-Einsatz favorisieren, sehen andere den Hauptwert von JPEG XL in der verlustfreien Archivierung, der verlustfreien Migration alter JPEG-Bestände sowie in spezialisierten High-End-Anwendungen außerhalb des klassischen Browsers.
Animationen und Videoformate: Die Diskussion bestätigte die Ansicht des Autors, dass animierte Bildformate (wie animiertes AVIF oder GIF) meist ungeeignet sind und native Videotags (<video muted autoplay>) für bewegte Inhalte bevorzugt werden sollten.
Glossar
AVIF: (AV1 Image File Format) Ein modernes, auf dem AV1-Videocodec basierendes Bildformat, das für hohe Kompression und Web-Nutzung optimiert ist.
JPEG XL: Ein modernes Bildformat (ISO/IEC 18181), das sowohl verlustbehaftete als auch verlustfreie Kompression unterstützt und Abwärtskompatibilität zu klassischen JPEGs bietet.
libjxl: Die offizielle Referenzimplementierung des JPEG XL-Encoders und -Decoders.
jixel: Ein alternativer, in Rust geschriebener JPEG XL-Encoder, der auf Geschwindigkeit und hohe Leistung optimiert ist.
SSIMULACRA2: Eine perzeptuelle Bildqualitätsmetrik, die entwickelt wurde, um die visuelle Ähnlichkeit eines komprimierten Bildes zum Original aus menschlicher Sicht zu bewerten.
ColorVideoVDP: (Color Video Visual Difference Predictor) Ein fortgeschrittenes mathematisches Modell zur Vorhersage sichtbarer Unterschiede in Bildern und Videos unter Berücksichtigung von Helligkeit und Farbe.
Chroma Subsampling (4:2:0 / 4:4:4): Ein Verfahren zur Reduzierung der Farbauflösung im Vergleich zur Helligkeitsauflösung. 4:2:0 halbiert die Farbdaten horizontal und vertikal, während 4:4:4 die volle Farbauflösung beibehält.
Gain Map: Eine zusätzliche Karte (Metadaten-Ebene), die Helligkeits- und Farbkorrekturen speichert, um HDR-Inhalte auf SDR-Displays kompatibel darzustellen und dynamisch anzupassen.
PQ: (Perceptual Quantizer) Eine Übertragungsfunktion (Transferfunktion) für HDR-Bilder, die absolute Leuchtdichten bis zu 10.000 Nits abbildet und sich an der menschlichen Helligkeitswahrnehmung orientiert.
Butteraugli: Ein psychovisualer Algorithmus zur Messung von Unterschieden zwischen zwei Bildern, der von den JPEG-XL-Entwicklern zur Optimierung der Bildqualität genutzt wird.
Alpha-Kanal: Ein zusätzlicher Datenkanal in einem Bild, der Transparenz- und Deckkraftinformationen für jedes Pixel speichert.
Lossless (Verlustfrei): Ein Kompressionsverfahren, bei dem das Bild exakt bitgenau ohne jeglichen Qualitätsverlust komprimiert und wiederhergestellt werden kann.