Czym jest plik WEBP?

WebP, wprowadzony przez Google, to nowoczesny format plików rastrowych obrazów internetowych oparty na bezstratnej i stratnej kompresji. Zapewnia taką samą jakość obrazu przy jednoczesnym znacznym zmniejszeniu rozmiaru obrazu. Ponieważ większość stron internetowych używa obrazów jako skutecznej reprezentacji danych, użycie obrazów WebP na stronach internetowych powoduje szybsze ładowanie stron internetowych. Według Google, bezstratne obrazy WebP są o 26% mniejsze w porównaniu z plikami PNG, podczas gdy obrazy stratne WebP są o 25-34% mniejsze niż porównywalne obrazy JPEG. Obrazy są porównywane na podstawie indeksu podobieństwa strukturalnego (SSIM) między WebP a innymi formatami plików graficznych. WebP to siostrzany projekt formatu kontenera multimedialnego WebM.

Przegląd funkcji WebP

Obrazy WebP wykorzystują proces kompresji oparty na przewidywaniu pikseli z otaczających je bloków, w wyniku czego piksele są używane wielokrotnie w jednym pliku. Obsługuje animowane obrazy i oczekuje się, że w przyszłości będzie obsługiwał więcej funkcji. Firma Google udostępniła kod źródłowy online swojego kodera i dekodera, aby można go było używać w razie potrzeby. Obraz WebP zapewnia obsługę:

• Kompresja stratna: Kompresja stratna jest oparta na kodowaniu klatek kluczowych VP8. VP8 to format kompresji wideo stworzony przez On2 Technologies jako następca formatów VP6 i VP7.
• Kompresja bezstratna: Format kompresji bezstratnej został opracowany przez zespół WebP.
• Przezroczystość: 8-bitowy kanał alfa jest przydatny w przypadku obrazów graficznych. Kanał alfa może być używany razem ze stratnym RGB, funkcją, która nie jest obecnie dostępna w żadnym innym formacie.
• Animacja: Obsługuje animowane obrazy w prawdziwych kolorach.
• Metadane: Może zawierać metadane EXIF i XMP (używane na przykład przez aparaty fotograficzne).
• Profil kolorów: Może mieć osadzony profil ICC.

Stratna kompresja WebP wykorzystuje kodowanie predykcyjne do kodowania obrazu, tę samą metodę, która jest używana przez kodek wideo VP8 do kompresji klatek kluczowych w filmach. Kodowanie predykcyjne wykorzystuje wartości w sąsiednich blokach pikseli do przewidywania wartości w bloku, a następnie koduje tylko różnicę.

Bezstratna kompresja WebP wykorzystuje już widoczne fragmenty obrazu w celu dokładnej rekonstrukcji nowych pikseli. Może również użyć lokalnej palety, jeśli nie zostanie znalezione żadne interesujące dopasowanie.

Format pliku

Format pliku WebP jest oparty na formacie dokumentu RIFF (format wymiany zasobów). Kontener WebP zapewnia obsługę dodatkowych funkcji niż zawieranie tylko pojedynczego obrazu zakodowanego jako klatka kluczowa VP8. Podstawowym elementem pliku RIFF jest fragment, który składa się z:

Nagłówek WebP

Nagłówek pliku WebP wygląda następująco:

• Nagłówek RIFF - 32 bity reprezentujące znaki ASCII ‘R’ ‘I’ ‘F’ ‘F’
• Rozmiar pliku - 32 bity (uint32) reprezentujące rozmiar pliku w bajtach począwszy od offsetu 8. Maksymalna wartość tego pola to 2^32 minus 10 bajtów, a więc rozmiar całego pliku to co najwyżej 4GiB minus 2 bajty .
• ‘WEBP’ - 32 bity reprezentujące znaki ASCII ‘W’ ‘E’ ‘B’ ‘P’

Stratny format pliku

Obrazy WebP używają stratnego formatu pliku, jeśli obraz jest oparty na kodowaniu stratnym i nie wymaga żadnych zaawansowanych/rozszerzonych funkcji, takich jak przezroczystość, animacja, alfa itp. Obrazy stratne są mniejsze i są również obsługiwane przez starsze aplikacje.

Plik WebP w tym przypadku składa się z:

• 12-bajtowy nagłówek pliku WebP
• Kawałek VP8

Przewodnik po formatach i dekodowaniu danych VP8 ilustruje specyfikacje formatu strumienia bitów VP8.

Bezstratny format pliku

Ten układ jest używany, gdy obraz jest oparty na bezstratnym kodowaniu i nie ma potrzeby korzystania z zaawansowanych funkcji zapewnianych przez format zewnętrzny. Starsze aplikacje mogą jednak nie być w stanie odczytać takich plików.

Plik WebP w tym przypadku składa się z:

• 12-bajtowy nagłówek pliku WebP
• Kawałek VP8L

Bibliografia

• Informacje dla programistów WebP — od Google
• Format pliku WebP – według Wikipedii