WebP
WebP(发音:weppy[6][7])是一种同时提供了有损压缩与无损压缩(可逆压缩)的图片文件格式[8]。
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扩展名 |
.webp[1] |
---|---|
互联网媒体类型 |
image/webp |
首次发布 | 2010年9月30日[2] |
最新版本 | |
使用容器 | 资源交换文件格式(RIFF)[4] |
免费格式? | 是[5] |
网站 | developers |
WebP最初在2010年9月发布,其支持库于2018年4月发布1.0版本。截至2021年5月,已有94%的浏览器支持此格式[9]。
WebP的设计目标是在减少文件大小的同时,达到和JPEG、PNG、GIF格式相同的图片质量,并希望借此能够减少图片档在网络上的发送时间。[10]根据Google较早的测试,WebP的无损压缩比网络上找到的PNG档少了45%的文件大小,即使这些PNG档在使用pngcrush和PNGOUT处理过,WebP还是可以减少28%的文件大小[11]。
WebP支持的像素最大数量是16383x16383。有损压缩的WebP仅支持8-bit的YUV 4:2:0格式。而无损压缩(可逆压缩)的WebP支持VP8L编码与8-bit之RGBA色彩空间。而无论是有损或无损压缩皆支持Alpha透明通道、ICC色彩配置、XMP诠释资料。
WebP有静态与动态两种模式。动态WebP(Animated WebP)支持有损与无损压缩、ICC色彩配置、XMP诠释资料、Alpha透明通道。
历史
编辑Google于2010年9月30日首次公布WebP格式,它派生自影像编码格式VP8[12],被认为是WebM多媒体格式的姊妹项目,是Google在购买On2 Technologies后获得技术发展而来的[13],该格式及其派生的支持库以BSD授权条款发布。[14]
2011年10月3日,Google给WebP添加了扩展格式以让其支持ICC色彩特性文件、可扩展后设资料平台和EXIF[15]。
2011年11月8日,Google开始让WebP支持无损压缩和透明色(alpha通道)的功能,而在2012年8月16日的参考实做libwebp 0.2.0中正式支持[16][17]。
截至2024年8月,已有96.45%的浏览器支持此格式[18]。
技术
编辑位 | 内容 | |||
---|---|---|---|---|
0- 3
|
R | I | F | F |
4- 7
|
length+8 | |||
8-11
|
W | E | B | P |
12-15
|
V | P | 8 | [15] |
16-19
|
length (padded) | |||
20- …
|
VP8关键帧 | |||
pad | ? (even length) |
WebP的有损压缩算法是基于VP8视频格式的帧内编码[19],并以RIFF作为容器格式。[2] 因此,它是一个具有八位色彩深度和以1:2的比例进行色度子采样的亮度-色度模型(YCbCr 4:2:0)的基于块的转换方案。[20] 不含内容的情况下,RIFF容器要求只需20字节的开销,依然能保存额外的元数据(metadata)。[2] WebP图像的边长限制为16383像素。[5]
WebP是基于块预测的。每个块都是根据它上面三个块的值和其左边一个块的值进行预测的(块解码以光栅扫描顺序完成:从左到右,从上到下)。块预测有四种基本模式:水平、垂直、DC(单色)和TrueMotion。利用离散余弦变换或沃尔什-阿达玛转换将预测错误的数据和未预测块压缩在4×4像素子块中。这两种转换都是使用定点算术完成的,以避免舍入误差。输出使用熵编码进行压缩。[20] WebP也明确支持并行解码。[20]
参考实现包含一个Linux命令行程序的转换器,以及用于解码的库,与WebM相同。开源社区很快设法将转换器移植到其他平台,例如Windows。[21]
WebP的无损压缩采用先进的技术,例如用于不同颜色通道的专用熵代码,利用反向参考距离的2D位置和最近使用的颜色的颜色缓存。这补充了字典编码、霍夫曼编码和颜色索引变换等基本技术。[17]
支持
编辑浏览器
编辑Chrome和所有基于Chromium的浏览器(如Opera、Brave等)均原生支持静态与动态的WebP格式[22][23],且自12版开始支持WebP的渐进式解码功能[24]。
从2020年1月后发布的基于Chromium的Edge版本原生支持WebP格式。在此之前基于EdgeHTML的Edge版本则在除安全应用保护模式外,通过默认安装的平台扩展实现支持[25]
Firefox和所有延伸自Firefox的浏览器(如Pale Moon和Waterfox等)浏览器亦在65.0版本起支持WebP图像。[26]
2020年9月,在iOS 14和macOS Big Sur的Safari 14中加入了WebP支持。[27]
在Linux中使用的GNOME Web和KDE图片浏览器Gwenview也支持WebP。
此外所有可以原生播放WebM影像的浏览器,也可以透过javascript来显示WebP影像[28][29]。不过在Internet Explorer 6和以上版本中是通过Flash实现的。
图像软件
编辑图像软件当中,Picasa(从3.9版本起)、PhotoLine[30]、Pixelmator[31]、ImageMagick、XnView、IrfanView、GDAL[32]、Aseprite和GIMP(2.10起)皆原生支持WebP格式。
系统
编辑Android 4.0 支持解码和编码 WebP 图像(通过位图和 Skia 引擎)。[33]
其他程序
编辑FFmpeg 在链接 VP8/VP9 参考代码库 libvpx 的情况下可以从 WebM 视频提取 VP8 关键帧,并有脚本追加 WebP RIFF 标头,并对怪异的帧长度追加 NUL 填充字节。同时 FFmpeg 也支持直接使用 libwebp。
Gmail 和 Google 相簿都支持 WebP。
Sumatra PDF 从2.4版开始支持 WebP。[34]
Telegram 将 WebP 用于他们的表情符号,声称它们的显示速度比消息应用程式中通常使用的其他格式快5倍[35]。
Signal 在非动态图片贴纸中使用 WebP 格式。[36]
LibreOffice 从7.4版本开始支持导入及导出 WebP 图像,[37]采用同样技术的 Collabora Online 也获得这一格式的支持。
Godot 引擎 4.0 版支持导入及导出 WebP 图像,并使用 WebP 作为编排已导入的压缩纹饰图像的内部格式。[38]
评论
编辑x264的开发者之一:Jason Garrett-Glaser,在2010年时针对WebP做出了几点评论[39],根据和其他编码器(JPEG、x264、Theora)测试的结果,他认为WebP的影像质量是最差的,多数是在模糊度方面。他也评论Google应该等到WebP可以超越JPEG之后再发布。不过在2011年4月20日,他提到新的WebP编码器表现的非常好,超越JPEG指日可待。
WebP 2
编辑WebP 2是Google自2021年6月起开发的新一代WebP。它的具体实现为libwebp2
。这种新格式的主要目标是达到与AV1类似的压缩比,并同时保有更快的编码和解码速度[40]。
相关条目
编辑参考文献
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