HEIFとは何か？構造・コーデック・利点・課題と実務運用の完全ガイド
エバープレイ編集部HEIFとは — 概要
HEIF（High Efficiency Image File Format）は、静止画や画像シーケンスを効率的に格納するためのファイルフォーマット規格です。正式には ISO/IEC 23008-12（MPEG）として標準化され、ISOベースのメディアファイルフォーマット（ISOBMFF、MP4と同系）をコンテナとして利用します。単一のファイル内に複数の画像、サムネイル、メタデータ、非破壊編集情報などを持てる点が特徴で、画像コーデックとして主にHEVC（H.265）が用いられる場合は「HEIC」と呼ばれることが多く、スマートフォン撮影の高効率保存形式として普及しました。
技術的な構造と仕組み
HEIFは「コンテナ」形式であり、画像データ自体は特定のコーデックでエンコードされます。コンテナはISOBMFFをベースにしており、内部は「item（画像アイテム）」として画像やサムネイル、Exif/XMP等のメタデータを格納します。主要な概念は次の通りです。
- アイテム（Item）：1枚の画像やサムネイル、メタデータ等を表す単位。
- プロパティ（Properties）：カラー情報、アルファチャンネル、クロップや回転などアイテムに関連する属性。
- 参照（References）：あるアイテムが別のアイテムを参照する仕組み。非破壊編集や派生画像（derived images）で使われる。
- イメージシーケンス：アニメーションやライブフォト、バースト写真の保存に対応。
コーデックと拡張子の違い（HEIF / HEIC / AVIF等）
HEIF自体はコンテナの仕様であり、画像をどうエンコードするか（コーデック）は別です。代表的な組み合わせは次の通りです。
- HEVC（H.265）を用いたHEIF：.heif / .heic（特にAppleが採用して以降、.heicが広く使われる）
- AV1を用いたHEIF（AVIF）：.avif（AOMediaのAV1を画像用途にしたフォーマット、HEIFベース）
- JPEGやAVC（H.264）など、他のエンコーダを入れることも技術的には可能
一般に「HEIC」はHEVCエンコードのHEIFファイルを指す商業的な呼称で、AppleのiOS/macOSで導入されたことで広まっています。一方「AVIF」はHEIFコンテナを利用しますが、AV1コーデックを用いる別規格として注目されています。
HEIFの主な特徴・利点
- 高圧縮効率：同等画質でJPEGよりもファイルサイズを小さくできることが多い（HEVCやAV1の性能による）。
- 複数画像の格納：一つのファイルに複数フレーム（シーケンス）、サムネイル、深度マップ、アルファチャンネル等を含められる。
- 非破壊編集のサポート：編集操作（クロップ、回転、フィルタ等）を“操作履歴”や参照として保存し、原画像を損なわずに再現可能。
- 豊富なメタデータ：Exif、XMP、IPTCなどを格納しやすい。カラー管理（ICCプロファイル）や高ビット深度（10bitやそれ以上）にも対応。
- 効率的なサムネイル／プレビュー管理：異なる解像度の派生画像を同一ファイルに格納でき、読み込み最適化が可能。
注意点・デメリット
- 互換性の問題：特にウェブや古いアプリケーションではネイティブ対応が乏しい。ブラウザ普及は限定的（AVIFは急速に普及しているが、HEICはブラウザサポートが限定的）。
- 特許とライセンス：HEVCを使う場合、HEVCコーデックには特許プールが存在し、商用利用ではライセンス料が発生する可能性がある。これが採用の障壁となっている。
- 処理負荷：高度なコーデックはエンコード・デコードに計算資源を要し、古いデバイスでは遅延や電力消費が問題になる場合がある。
- ツールチェーン依存：オープンソースのデコーダやエンコーダ（libheif, libde265, x265, libaomなど）を組み合わせる必要があり、ビルドやライセンス管理が煩雑になり得る。
実装状況と対応状況（OS・ブラウザ・ツール）
主なサポート状況は次のとおり（状況は変化するため定期的な確認が必要です）。
- Apple：iOS 11 / macOS High Sierra以降でネイティブ対応（HEICを標準の写真保存形式として採用）。
- Windows：Windows 10/11では「HEIF Image Extensions」（マイクロソフトストア経由）を入れることでサポート。ただし追加のコーデックパックやライセンスが必要な場合がある。
- Linux：libheif等のライブラリを用いることで読み書き可能。ディストリビューションやアプリの対応は様々。
- ブラウザ：SafariはHEICをサポートするが、Chrome/FirefoxはHEICのネイティブサポートが限定的。AVIFやWebPの方がブラウザでの普及が進んでいる。
- ツール：libheif、ImageMagick（libheif対応ビルド）、ffmpeg（ビルドオプション次第で対応）、Photoshopはプラグインやバージョンで対応。
HEIFと他フォーマットの比較（JPEG・WebP・AVIF）
- JPEG：互換性は高いが非効率。HEIF（HEVC/AV1）に比べると同等画質でファイルサイズが大きくなる傾向。
- WebP：Googleが開発したフォーマットで、ロスレス/ロス圧縮に対応。Web用途では広く使えるが、HEIFが持つ複数画像や非破壊編集といったコンテナ機能では劣る。
- AVIF：AV1コーデックを使うHEIFベースの画像形式。HEVCの特許課題を回避しつつ高効率を実現する目的で注目されており、ブラウザ対応も急速に進んでいる。
実務での活用と運用上のポイント
- 互換性確保：一般公開用（ウェブやメール）では、受信側が対応していないケースを想定しJPEGやWebPのフォールバックを用意する。
- 変換と保存：撮影デバイス側でHEICを採用する場合、クラウド処理やサーバ側で自動変換（AVIF/WebP/JPEG）して配信する運用が現実的。
- メタデータ管理：ExifやXMPを正しく保存・引き継ぐツールを使う。変換時にメタデータが失われることがあるため注意。
- ライセンス確認：商用サービスでHEVCベースのHEIFを生成・配布する場合は特許・ライセンスの影響を確認する。
よくある誤解と注意事項
- 「HEIF＝HEVC」ではない：HEIFはコンテナ仕様であり、HEVCは可変のコーデック。混同しないこと。
- 「画質が常に良い」わけではない：圧縮効率は設定・実装に依存する。高圧縮設定だとアーティファクトが出る場合もある。
- ブラウザでそのまま表示できるとは限らない：ウェブ用途ではAVIFやWebP、あるいはJPEGに変換して配信するのが現実的。
まとめ
HEIFは、画像保存における「機能豊富なコンテナ」として多くの利点を持ちます。高効率な圧縮、複数画像やメタデータの一元管理、非破壊編集のサポートなど現代の画像処理ニーズにマッチしています。ただし、可搬性・互換性、特許・ライセンス、デコード負荷といった実務的課題も抱えているため、用途に応じた選択（HEIC/AVIF/JPEG/WebPの使い分け）と運用ルールの策定が重要です。
参考文献
- ISO/IEC 23008-12 — High efficiency image file format (HEIF)
- Wikipedia: High Efficiency Image File Format
- Apple WWDC 2017 — HEIF/HEVC紹介（Apple開発者資料）
- libheif — Library for reading and writing HEIF files
- MDN Web Docs — Image formats (browser support overview, includes AVIF/HEIF info)
- AVIF — AV1 Image File Format (AOMedia)
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