Khái niệm, định nghĩa HEIF (High Efficiency Image Format – HEIF) là gì?

HEIF (viết tắt của cụm từ High Efficiency Image Format – HEIF) là một công nghệ lưu ảnh mới được Apple giới thiệu tại hội nghị dành cho các nhà lập trình ứng dụng cho iPhone, iPad và Macs (WWDC) diễn ra tháng 6/2017.

Với HEIF, HEIF chỉ cần không gian bộ nhớ bằng một nửa ảnh JPEG ở cùng chất lượng.

Ưu điểm của HEIF

Lợi ích lớn nhất của định dạng ảnh HEIF là việc nén dữ liệu. Phiên bản ảnh gốc chất lượng cao có thể ngốn lượng lớn bộ nhớ điện thoại và làm tốn lưu lượng dữ liệu di động khi chúng ta chia sẻ chúng trên mạng.

Các ảnh sử dụng định dạng HEIF chỉ chiếm một nửa dung lượng so với ảnh JPEG trong khi mang lại độ chi tiết và màu sắc tương tự.

Định dạng HEIF giúp hiện đại hoá ngành ảnh như thế nào?

HEIF cung cấp nhiều ưu điểm chứ không chỉ giảm dung lượng lưu trữ. Đây là định dạng không chỉ dùng để lưu ảnh thông thường. Nó còn là giải pháp để lưu ảnh hoạt hoạ như ảnh động (live photo) của Apple hay những ảnh nửa động nửa tĩnh như ảnh .gif. Định dạng ảnh này cũng có thể lưu loạt ảnh chụp liên tục, lưu âm thanh, video và thông tin văn bản. Hãy tưởng tượng nó giống như đoạn video ngắn có chú thích để đăng trên Snapchat.

“Ranh giới giữa ảnh và video sẽ bị xoá mờ với sự xuất hiện của định dạng HEIF. Nhiều thông tin hình ảnh chúng ta thu lại sẽ là sự kết hợp của cả ảnh và video”, Sebastien Marineau-Mes, phó chủ tịch phụ trách phần mềm của Apple nói vậy khi trao đổi về định dạng ảnh HEIF tại sự kiện WWDC vừa diễn ra.

Khi Apple dùng HEIF để lưu ảnh động (live photo), họ sẽ làm cho định dạng này dễ xem hơn với các nhà sản xuất điện thoại khác hoặc các nhà phát triển ứng dụng. Nếu các nhà sản xuất điện thoại khác muốn dùng HEIF thì người dùng iPhone có thể chia sẻ ảnh HEIF dễ dàng hơn.

HEIF cũng có thể gói nhiều ảnh trong cùng khung cảnh, ví dụ như ảnh chụp ở những độ sáng khác nhau để kết hợp thành một ảnh thông qua công nghệ hình ảnh gọi là HDR (tạm dịch là dải tương phản động mở rộng – high-dynamic range). Apple hiện không tận dụng khả năng đặc biệt này (iPhone tạo ảnh HDR trước khi chúng được lưu vào file) nhưng HEIF mở ra khả năng tạo ra nhiều hiệu ứng hình ảnh khác nhau trong tương lai.

Còn về thực tại ảo tăng cường (augmented reality)?

Đây là một ưu thế nữa của HEIF: lưu những dữ liệu bổ sung gọi là bản đồ độ sâu ghi lại khoảng cách của khung cảnh chụp đến camera. Chiếc iPhone 7 Plus có thể thu được bản đồ độ sâu hình ảnh nhờ thiết kế camera kép. Apple sử dụng dữ liệu độ sâu hình ảnh để làm mờ hậu cảnh trong chế độ chụp chân dung nhưng với định dạng HEIF, bạn có thể sử dụng dữ liệu độ sâu đó cho các chức năng khác như tạo ra hình ảnh bạn tự sướng trên mặt trưng hay ở những nơi thi vị nào đó.

HEIF có thể ghi bản đồ độ sâu ảnh để xác định khoảng cách các yếu tố trong khung ảnh. Điều đó giúp các nhà phát triển tạo ra các hiệu ứng thú vị cho ảnh chụp.

“Trên iOS 11, chúng tôi lưu bản đồ độ sâu như là một phần của quá trình chụp ảnh. Chúng tôi sẽ cho phéo bạn và ứng dụng của bạn truy cập vào ảnh và bản đồ độ sâu đó, để bạn có thể sử dụng nó cho các hiệu ứng sáng tạo của riêng mình”, Sebastien Marineau-Mes, phó chủ tịch phụ trách phần mềm của Apple nói vậy với các nhà phát triển ứng dụng.

Bản đồ độ sâu hình ảnh là thứ thực sự hữu ích với lĩnh vực thực tại ảo tăng cường trong việc tạo ra hình ảnh số giống với thế giới thực. Để làm được việc đó, bạn cần biết khoảng cách của các đối tượng trong khung ảnh.

Hạn chế, nhược điểm của HEIF

Hạn chế lớn nhất của định dạng ảnh này là hầu hết thiết bị và ứng dụng hiện tại không biết cách đọc file HEIF. Chẳng hạn Photoshop của Adobe không hỗ trợ HEIF. Không có bất cứ trình duyệt nào hiện nay hỗ trợ định dạng ảnh này. Microsoft đã cải tiến JPEG bằng định dạng mới gọi là JPEG XR nhưng định dạng này cũng chưa có được người dùng. Định dạng WebP của Google hiện tại đã khá phổ biến trên web nhưng cũng chưa được dùng ở những lĩnh vực khác. Thậm chí, các điện thoại Android của Google không thể chụp ảnh định dạng WebP.

Một vấn đề nữa là HEIF dựa trên định dạng video HEVC và HEVC hiện tại vẫn còn nhiều lo ngại về bản quyền đắt đỏ. Điều đó khiến các đối tác tiềm năng quan trọng như Google vẫn tránh xa HEIF.

Hỗ trợ phần cứng cũng là trở ngại. Các thiết bị có thể tạo và đọc file HEIF chỉ bằng phần mềm nhưng phải có sự hỗ trợ từ phần cứng mới có thể làm cho quá trình này nhanh hơn và tiêu hao ít điện năng hơn. Trong trường hợp của Apple, các iPhone sử dụng chip A9 trở đi gồm iPhone 6s, 6S Plus và những model mới gần đây có thể đọc ảnh HEIF với khả năng hỗ trợ tăng tốc từ phần cứng. Để có được sự hỗ trợ tăng tốc phần cứng với việc tạo file HEIF, iPhone cần chip A10 Fusion sử dụng trên các máy iPhone 7 và 7 Plus ra mắt năm 2016. Hỗ trợ phần cứng có thể sẽ được mở rộng hơn khi định dạng video HEVC trở nên phổ thông. Các vi xử lý máy tính của Intel từ năm 2016 đã bắt đầu hỗ trợ HEVC.

Cách hoạt động của HEIF

HEIF sử dụng công nghệ nén video gọi là HEVC (high efficiency video coding – mã hoá video hiệu suất cao) được thiết kế bởi một số chuyên gia nổi tiếng của nhóm chuyên gia về hình ảnh chuyển động có tên Motion Picture Experts Group. Nếu bạn đang xem video phát trên truyền hình, điện thoại hoặc máy tính thì khả năng cao là chúng đã sử dụng công nghệ nén video của nhóm này.

 

HEIF sử dụng các phương thức tương tự JPEG nhưng tiến xa hơn một chút. JPEG chia hình ảnh thành các khối, từng khối đó được nén bằng cách kết hợp phép đo lượng giác và toán học ma trận. Một cách HEIF cải tiến trên JPEG là nó so sánh các khối ảnh với nhau. Nếu khối ảnh giống nhau, HEIF chỉ ghi lại những khác biệt nên nó yêu cầu bộ nhớ lưu trữ ít hơn.