AVIF vs JPG - 3段階検証で最適パラメータを発見
背景
画像20万枚のリサイズ（サムネイル化）をするときの、処理時間とファイルサイズと画質のバランスをClaudeで検証した、JPG と AVIF のパラメータを検証しました。PNGも検証したが処理速度、品質ともに可逆圧縮のためチューニングせず検証途中から破棄。近代フォーマットであるAVIFの実力を測るための検証である。
JPG default値: JPG (quality=85)
AVIF default値: AVIF(quality=75,speed=6,autotiling=false)
この検証を始めたのはリサイズ処理時間と品質の検証をしたく比較していたところ、初回の検証でAVIFがあり得ないくらい遅い処理時間であったことからパラメータに疑問を持ち、パラメータを色々変えて検証したら興味深い結果だったので記事にまとめました。
初回検証
Claudeは圧縮率が同じにすべきと思い込んだのかAVIFのquality=85に変更していた。
リサイズ処理時間 1ms以下 JPG quality=85
リサイズ処理時間 100-120ms AVIF(quality=85,speed=6,autotiling=false)
AVIFの実力
結果: AVIF (quality=75, speed=10, autotiling=True) が JPG と同等の処理時間で、10% ファイルサイズ削減と優れた画質を実現。AVIFも正しくパラメータ設定しないとデフォルトで使うとリサイズ時間が膨大にかかるよってこと。JPGと同等の品質まで落とすならデフォルト75よりさらに落とす必要がありますが記事末に比較画像を載せておきますが75でもJPGより画質は良いです。特に圧縮時特有のガビガビ感が少なくきれいに圧縮されます。
| 評価項目 | JPG(q=85) | AVIF(q=75,s=10) |
|---|---|---|
| リサイズ処理 | 高速 | やや高速 |
| リサイズ後のファイルサイズ | 34.7KB | 28.1KB |
| 画質 | ★★★★☆ | ★★★★★ |
結論
AVIF (quality=75, speed=10, autotiling=True) を推奨
理由:
- 処理時間: JPG とほぼ同等（わずか1分追加）
- ファイルサイズ: 10% 削減（20万枚で720MB）
- 画質: より優れている（実測で確認）
- 安定性: JPG と同等の低ばらつき
移行リスク: 最小限（ブラウザ対応99%以上）
検証環境
from PIL import Image
def resize_keep_512(image_path):
"""Keep512: アスペクト比を維持、各辺が512以下"""
with Image.open(image_path) as img:
if img.mode != 'RGB':
img = img.convert('RGB')
orig_width, orig_height = img.size
aspect_ratio = orig_width / orig_height
if aspect_ratio > 1:
new_width = min(orig_width, 512)
new_height = int(new_width / aspect_ratio)
else:
new_height = min(orig_height, 512)
new_width = int(new_height * aspect_ratio)
resized = img.resize((new_width, new_height), Image.Resampling.BICUBIC)
return resized
テスト画像:
- Image1: 7086×4729（横長）→ リサイズ後 512×341
- Image2: 2043×3065（縦長）→ リサイズ後 341×512
- 各設定10回実行の平均値
3段階検証結果
段階1：JPG quality=85（ベースライン）
resized.save(output, format='JPEG', quality=85)
| 項目 | Image1 | Image2 | 平均 |
|---|---|---|---|
| 処理時間 | 0.66ms | 0.74ms | 0.70ms |
| ファイルサイズ | 27.4KB | 41.9KB | 34.7KB |
| 標準偏差 | 0.15ms | 0.08ms | 0.12ms |
段階2：AVIF quality=75, speed=8（最適化版）
resized.save(output, format='AVIF', quality=75, speed=8)
| 項目 | Image1 | Image2 | 平均 |
|---|---|---|---|
| 処理時間 | 49.09ms | 73.12ms | 61.10ms |
| ファイルサイズ | 19.6KB | 36.6KB | 28.1KB |
| 標準偏差 | 1.40ms | 8.44ms | 4.92ms |
評価:
- ✓ ファイルサイズ: 19% 削減
- ✓ 処理時間は許容範囲（全体: 3時間18分）
- △ ばらつきあり
段階3：AVIF quality=75, speed=10 + autotiling=True（最終推奨）
resized.save(output, format='AVIF', quality=75, speed=10, autotiling=True)
| 項目 | Image1 | Image2 | 平均 |
|---|---|---|---|
| 処理時間 | 10.41ms | 14.49ms | 12.45ms |
| ファイルサイズ | 22.4KB | 39.8KB | 31.1KB |
| 標準偏差 | 0.16ms | 0.38ms | 0.27ms |
評価:
- ✓ ファイルサイズ: 10% 削減
- ✓ 処理時間: JPG とほぼ同等
- ✓ 安定性: 極めて高い（JPG 並み）
検証結果
| 評価項目 | JPG | AVIF(8) | AVIF(10+AT) | 勝者 |
|---|---|---|---|---|
| 処理時間（1枚） | 0.70ms | 61.10ms | 12.45ms | JPG（速いが） |
| リサイズ処理（20万枚） | 19秒 | 27分 | 5分 | AVIF ✓ |
| 安定性 | 0.12ms | 4.92ms | 0.27ms | AVIF ✓ |
| ファイルサイズ | 34.7KB | 28.1KB | 31.1KB | AVIF ✓ |
| 画質 | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★★★ | AVIF ✓ |
| ブラウザ対応 | 100% | 99%+ | 99%+ | ほぼ同等 |
リサイズ処理時間（20万枚マルチスレッド8）
| 形式 | リサイズ処理時間 | JPGとの差 |
|---|---|---|
| JPG quality=85 | 19秒 | - |
| AVIF quality=75, speed=8 | 27分 | +26分41秒 |
| AVIF quality=75, speed=10, autotiling=True | 5分 | +4分41秒** |
品質比較
元画像
Image1（7086×4729 横長）
段階1: JPG quality=85 (41.9KB)
段階2: AVIF quality=75, speed=8 (36.6KB)
段階3: AVIF quality=75, speed=10, autotiling (39.8KB)
→ AVIF speed=10+autotiling は JPG より 5% 小さいファイルサイズで、より高い画質を実現
なぜ autotiling で改善できたのか？
autotiling の仕組み
通常のAVIFエンコード（autotiling=False）:
512×341 画像全体を一度にAV1処理
→ メモリ効率が低い、CPU キャッシュ未利用
autotiling=True:
512×341 → 複数タイル（例：256×256）に自動分割
各タイルを並列処理
→ メモリ効率向上、CPU キャッシュ活用
効果（speed=10比較）
| 効果 | 数値 |
|---|---|
| 処理時間削減 | 20.9% |
| 安定性改善（標準偏差） | Image1: 18.35ms → 0.16ms（114倍） |
特に大きな画像ほど効果が大きい。
最終推奨コード
def encode_thumbnail_optimal(image_path, output_path):
"""
最適化されたサムネイル生成
推奨: AVIF (quality=75, speed=10, autotiling=True)
- JPG と同等の処理時間
- 10% のファイルサイズ削減
- より優れた画質
"""
resized = resize_keep_512(image_path)
resized.save(
output_path,
format='AVIF',
quality=75,
speed=10,
autotiling=True
)