WebP

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
WebP
WebPLogo
Розширення файлу: .webp[1]
MIME тип: ще не призначений
Magic: WEBP
Розробник: Google
Рік випуску: 30 вересня 2010; 1544 дні тому[2]
Тип формату: графічний формат
без втрат та з втратами
Міститься у: Resource Interchange File Format (RIFF)[3]

WebP (вимовляється як англ. weppy[4]) — формат ущільнення зображень з втратами і без втрат якості, запропонований компанією Google Inc. у 2010 році. Заснований на алгоритмі стиснення нерухомих зображень (ключових кадрів) з відеокодека VP8. Використовує контейнер RIFF.

Код відкритий під ліцензією Apache 2.0, яка доповнена пунктом про безоплатну передачу прав на використання пов'язаних з WebP патентів Google.

Огляд[ред.ред. код]

При створенні формату WebP використані технології, задіяні у відеокодеку VP8 для стиснення ключових кадрів. Висока щільність упаковки досягається завдяки використанню передбачувальної техніки кодування, що враховує вміст сусідніх піксельних блоків для передбачення вмісту поточного блоку, це дозволяє обмежитися зберіганням тільки відмінностей між фактичними і передбаченими даними. В якості контейнера для зберігання зображень, стиснених методом WebP, використовується стандартний RIFF.

При кодуванні без втрати даних для забезпечення високого ступеня стиснення (середня ступінь стиснення 1000 випадкових зображень з мережі склала 45%) задіяно кілька просунутих технологій, таких як окремі коди ентропії для різних колірних каналів, облік віддаленості типових 2D-областей при формуванні зворотних посилань і кешування недавно використовуваних кольорів. Зазначені технології поєднуються з класичними методами, такими як словникове кодування, алгоритм Гаффмана і трансформація колірних індексів. У реалізації підтримки прозорості в WebP вдалося добитися зведення до мінімуму додаткової інформації, що визначає параметри альфа-каналу, це дозволило істотно знизити розмір підсумкових зображень. При кодуванні без втрати якості, використання альфа-каналу додає всього на 22% більше даних у порівнянні з кодуванням з втратою якості (рівень якості 90).

Використані в WebP технології стиснення з втратами дозволяють домогтися скорочення розміру файлу на 25%-34%, в порівнянні з файлами JPEG аналогічної якості, і на 26% в режимі кодування без втрат у порівнянні з максимальним рівнем стиснення PNG.[5] Тому WebP може виступати в якості повноцінної заміни форматами JPEG, GIF і PNG, забезпечуючи при цьому вищу ступінь стиснення і швидкість декодування. При поширенні фотографій WebP дозволяє забезпечити максимальне стиснення з непомітною для ока втратою якості, а при необхідності збереження зображень в незмінному вигляді, наприклад, при поширенні піктограм або скріншотів, тепер підтримується режим з повним попіксельним збереженням цілісності зображення. В обох режимах можливе визначення прозорих областей, створення анімації, використання колірних профілів ICC, тайлінг і додавання метаданих XMP.

Google створив бібліотеку libwebp з реалізацією функцій кодування і декодування зображень у форматі WebP.

Для роботи з цим форматом існують відкриті бібліотека (libvpx) і конвертор (webpconv).

Алгоритм[ред.ред. код]

Стиснення складається з двох етапів. На першому робиться спроба «передбачити» вміст одних блоків за вже декодуваними (три блоки над поточним і один блок ліворуч від нього), на другому кодується помилка передбачення. Блоки відмальовуються в порядку зліва направо і зверху вниз.[6]

Режими передбачення працюють з 3 розмірами макроблоків[7]

  • 4x4 в каналі яскравості
  • 16x16 в каналі яскравості
  • 8x8 в каналі кольоровості

У VP8 і WebP реалізовані режими передбачення:[7]

  • Горизонтальне, H_PRED. Кожен стовпець поточного блоку є копією стовпця зліва від поточного блоку.
  • Вертикальне, V_PRED. Кожен рядок поточного блоку є копією рядка над поточним блоком.
  • DC передбачення, DC_PRED. Заповнює весь блок однаковими значеннями, отриманими за рахунок усереднення значень пікселів вищерозміщених рядка і стовпця зліва від поточного блоку.
  • Передбачення TrueMotion, TM_PRED. Розроблено в On2 Technologies. Крім рядка над блоком і стовпця зліва від нього, використовується піксель, розташований зверху-ліворуч від блоку. Різниця між кутовим пікселем і рядком зверху записується в рядки блоку, при цьому до значень додається значення відповідного пікселя зі стовпця. Xij = Стовпецьi + Рядj - кутовий піксель.
  • Для блоків 4x4 реалізовано 6 додаткових режимів, схожих з V_PRED і H_PRED, але з діагональними напрямками.

Для стиснення помилок передбачення і підблоків, які не були передбачені, використовується дискретне косинусне перетворення DCT (і, зрідка, перетворення Волша-Адамара, WHT). Обидва перетворення працюють з підблоками розміром 4х4 пікселя. Реалізація перетворень виконана на представленні чисел з фіксованою точністю, щоб зменшити помилки округлення.[8] Коефіцієнти DCT і WHT пакуються ентропійних кодеком.

WebP не працює в колірному просторі RGB, перед кодуванням зображення переводиться в YUV з глибиною 8 біт і форматом 4:2:0. Перетворення здійснюється відповідно до стандарту ITU-R BT.601.[8]

Для деяких зображень може використовуватися алгоритм upscaling, коли кодується не саме зображення, а його відмасштабована (зменшена) версія. Декодер проводить зворотне перетворення (збільшення зображення).[8]

Підтримка[ред.ред. код]

Перегляд зображень у форматі WebP підтримується браузерами Google Chrome (починаючи з 9 версії)[9] і Opera (починаючи з версії 11.10)[10].

Android підтримує читання і запис WebP зображень починаючи з версії 4.0.[10]

За допомогою спеціальної javascript -бібліотеки можливе відтворення в браузерах, що підтримують відео у форматі WebM, зокрема, в Firefox 4.0 і новіших.[11][12]

Існує також порт бібліотеки libwebp під назвою libwebpjs/libwebpas на javascript і actionscript, що дозволяє використовувати WebP у всіх популярних браузерах (підтримка IE6+ здійснюється за допомогою додаткового модуля Adobe Flash).[13]

Виноски[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]