Formato de archivo de imagen de alta eficiencia

Formato de archivo

El formato de archivo de imagen de alta eficiencia ( HEIF ) es un contenedor digital para almacenar imágenes digitales individuales y secuencias de imágenes. El estándar cubre archivos multimedia que también pueden incluir otros flujos de medios, como texto cronometrado , audio y video. ^[1]

HEIF puede almacenar imágenes codificadas con múltiples formatos de codificación, por ejemplo, imágenes SDR y HDR . HEVC es un formato de codificación de imágenes y videos y el códec de imagen predeterminado que se usa con HEIF. Los archivos HEIF que contienen imágenes codificadas con HEVC también se conocen como archivos HEIC . Dichos archivos requieren menos espacio de almacenamiento que los archivos JPEG de calidad equivalente . ^{[2] [3]}

Los archivos HEIF son un caso especial del formato de archivo multimedia base ISO ( ISOBMFF , ISO/IEC 14496-12), definido por primera vez en 2001 como una parte compartida de MP4 y JPEG 2000. Introducido en 2015, fue desarrollado por el Moving Picture Experts Group (MPEG) y se define como la Parte 12 dentro del paquete multimedia MPEG-H (ISO/IEC 23008-12).

Historia

Los requisitos y los principales casos de uso de HEIF se definieron en 2013. ^{[4] [5]} El desarrollo técnico de la especificación tomó alrededor de un año y medio y se finalizó a mediados de 2015. ^[6]

Apple fue el primer gran adoptante del formato en 2017 con la introducción de iOS 11 utilizando la variante HEIC. Si bien HEIC se convirtió en el estándar para iPhone, sigue siendo posible revertir la configuración para permitir que las fotos se graben en el formato JPEG más reconocible. ^[7]

Los dispositivos Android que contienen los codificadores de hardware adecuados recibieron soporte para archivos HEIC con el lanzamiento de Android 10 (2019). ^[8]

En algunos sistemas, las imágenes almacenadas en formato HEIC se convierten automáticamente al antiguo formato JPEG cuando se envían fuera del sistema, aunque la incompatibilidad ha provocado problemas como el de los examinados del Advanced Placement de EE. UU. que fracasaron debido a que sus teléfonos cargaban imágenes HEIC no compatibles de forma predeterminada, ^[9] lo que llevó al College Board a solicitar a los estudiantes que cambiaran la configuración para enviar solo archivos JPEG. ^[10]

Aunque HEIC está ganando popularidad, existen problemas de compatibilidad: Adobe Photoshop es un ejemplo de un software de edición de imágenes popular que solo admite HEIC de 8 bits y aún no de 10 o 12 bits. ^[11]

El hardware de las cámaras (incluidos los dispositivos móviles) admite cada vez más la salida de archivos HEIC y con una profundidad de color a menudo superior a los 8 bits. ^[12]

Algunas especificaciones

Los archivos HEIF pueden almacenar los siguientes tipos de datos: ^[1]

Elementos de imagen

Almacenamiento de imágenes individuales, propiedades de imágenes y miniaturas.

Derivaciones de imágenes

Las imágenes derivadas permiten la edición no destructiva de imágenes y se crean sobre la marcha mediante el software de renderizado utilizando instrucciones de edición almacenadas por separado en el archivo HEIF. Estas instrucciones (recorte rectangular, rotación de uno, dos o tres cuartos de vuelta, superposiciones gráficas cronometradas, etc.) y las imágenes se almacenan por separado en el archivo HEIF y describen transformaciones específicas que se aplicarán a las imágenes de entrada. La sobrecarga de almacenamiento de las imágenes derivadas es pequeña.

Secuencias de imágenes

Almacenamiento de múltiples imágenes relacionadas con el tiempo y/o predichas temporalmente (como una toma de ráfaga de fotos o una animación cinematográfica ), sus propiedades y miniaturas. Se pueden utilizar diferentes opciones de predicción para aprovechar las similitudes temporales y espaciales entre las imágenes. Por lo tanto, los tamaños de archivo se pueden reducir drásticamente cuando se almacenan muchas imágenes en el mismo archivo HEIF.

Elementos de imagen auxiliares

Almacenamiento de datos de imagen, como un plano alfa o un mapa de profundidad , que complementan otro elemento de imagen. Estos datos no se muestran como tales, sino que se utilizan en diversas formas para complementar otro elemento de imagen.

Metadatos de la imagen

Almacenamiento de metadatos EXIF , XMP y similares que acompañan a las imágenes almacenadas en el archivo HEIF.

Codificaciones dentro del contenedor HEIF

La especificación del contenedor HEIF describe varias codificaciones que se pueden almacenar en su interior:

• Formato JPEG (JPEG)
• AV1
• CVH

Esto genera confusión, ya que los usuarios no pueden saber qué tipo de codificación se ha utilizado. Decir simplemente que “HEIF es mejor que JPEG” como material promocional no significa nada para el usuario.

Dentro del contenedor HEIF, se puede almacenar JFIF (JPEG). También puede contener codificación AV1. El usuario también debe conocer los parámetros de codificación en los que se realizó la codificación (por ejemplo, calidad de color "q", si se utilizó delta en los planos de croma, si se utilizó algún ajuste avanzado para ssim/psnr o qué modo de cuantificación se aplicó).

Si un usuario crea una foto ".HEIF" con su teléfono, ni el usuario ni el receptor de la foto pueden determinar qué formato de imagen se utilizó dentro del archivo. Podría ser:

• un JFIF (JPEG);
• una AV1 de mala calidad (configuración predeterminada); o
• una codificación AV1 de muy alta calidad (que requiere mucha potencia de procesamiento y tarda unos minutos en codificarse); o
• un HEVC con parámetros de calidad deficientes; o
• un HEVC con parámetros de alta calidad.

Por lo tanto, simplemente afirmar en los materiales promocionales que “HEIF es mejor” no significa nada en absoluto, ya que HEIF es solo una especificación del contenedor. Lo que contiene el contenedor debe describirse.

Es imposible determinar con facilidad exactamente qué se recibe en el contenedor HEIF. En el mejor de los casos, los usuarios pueden usar la magia de los gráficos para determinar si es imposible, mediante una inspección visual (las transiciones de gradientes se rompen en las fotos de 8 bits), determinar si la foto es de 12 bits o de 10 bits por canal, o de 8 bits.

Fuerza Aérea de los Estados Unidos

El formato de aplicación de múltiples imágenes (MIAF) es un subconjunto restringido de HEIF especificado como parte de MPEG-A . Define un conjunto de restricciones adicionales para simplificar las opciones de formato, formatos de plano alfa específicos, perfiles y niveles, así como formatos y marcas de metadatos, y reglas sobre cómo extender el formato. ^[13]

HEIC: HEVC en HEIF

La codificación de video de alta eficiencia (HEVC, ITU-T H.265) ^[14] es un formato de codificación para datos gráficos, estandarizado por primera vez en 2013. Es el códec predeterminado implícito y principalmente utilizado para HEIF, como se especifica en el Anexo B normativo de ISO/IEC 23008-12 Formato de archivo de imagen HEVC .

Aunque no se introduce formalmente en el estándar, el acrónimo HEIC (High-Efficiency Image Codec) se utiliza como marca y en los subtipos MIME image/heicy image/heic-sequence. Si el contenido se ajusta a determinados perfiles HEVC , se pueden utilizar marcas más específicas: HEIX para Main 10 de HEVC, HEIM para el perfil Main (Multiview) y HEIS para el perfil Main (Scalable) (10) de L-HEVC.

Una foto HEIC ocupa aproximadamente la mitad del espacio de un archivo JPEG de calidad equivalente. ^{[15] La especificación HEIF inicial ya definía los medios para almacenar} imágenes intra codificadas HEVC ( i-frames ) y secuencias de imágenes codificadas HEVC en las que se aplica la predicción inter de manera restringida.

Los reproductores de imágenes HEVC deben admitir el recorte rectangular y la rotación de uno, dos y tres cuartos de vuelta. El caso de uso principal para la compatibilidad obligatoria con la rotación de 90 grados es para imágenes en las que la orientación de la cámara se detecta o infiere incorrectamente. El requisito de rotación permite ajustar manualmente la orientación de una imagen fija o una secuencia de imágenes sin necesidad de volver a codificarla. El recorte permite volver a encuadrar la imagen sin volver a codificarla. El formato de archivo HEVC también incluye la opción de almacenar imágenes derivadas previamente. ^[16]

Las muestras en las pistas de secuencias de imágenes deben ser imágenes intracodificadas o imágenes predichas entre imágenes con referencia únicamente a imágenes intracodificadas. Estas restricciones de predicción entre imágenes reducen la latencia de decodificación para acceder a cualquier imagen en particular dentro de una pista de secuencia de imágenes HEVC.

Las extensiones de nombre de archivo .heic y .heics se utilizan convencionalmente para archivos HEIF codificados en HEVC. ^[17] Los productos de Apple, por ejemplo, ^[18] solo producirán archivos con estas extensiones, que indican claramente que los datos pasaron por la codificación HEVC. ^[2]

AVCI: AVC en HEIF

Advanced Video Coding (AVC, ITU-T H.264) es un formato de codificación más antiguo para vídeo e imágenes, estandarizado por primera vez en 2003. También se especifica como un códec que debe ser compatible con HEIF en el Anexo 5 normativo de ISO/IEC 23008-12. Los tipos MIME registrados son image/avcipara imágenes fijas y image/avcssecuencias. El formato se conoce simplemente como AVCI.

Los productos Apple admiten la reproducción de archivos de imágenes fijas .avci codificados en AVC y archivos de secuencias de imágenes .avcs ^[18] , pero solo generarán archivos .heic .

AVIF: AV1 en HEIF

AV1 es un formato de codificación de vídeo que está diseñado para no tener regalías, desarrollado por Alliance for Open Media (AOMedia). AV1 Image File Format (AVIF) es un formato de imagen basado en este códec. ^[19]

El tipo MIME registrado es image/aviftanto para imágenes fijas como para secuencias de imágenes, y .avif es la extensión del nombre de archivo. ^[20]

Formatos de compresión JPEG en archivos HEIF

El estándar JPEG original es el formato de codificación de imágenes con pérdida más utilizado y con mayor respaldo. Fue publicado por primera vez en 1992 por la ITU-T y la ISO/IEC . Aunque el Anexo H de la ISO/IEC 23008-12 especifica JPEG (e indirectamente Motion JPEG ) como un formato posible para datos de imágenes codificadas HEIF, se utiliza en HEIF solo para miniaturas y otras imágenes secundarias. Por lo tanto, no hay disponible un subtipo MIME dedicado ni una extensión de archivo especial para el almacenamiento de archivos JPEG en archivos contenedores HEIF.

Varios otros formatos de compresión definidos por el grupo JPEG se pueden almacenar en archivos HEIF:

• La Parte 16 del conjunto de estándares JPEG 2000 (ISO/IEC 15444-16 y ITU-T Rec. T.815) define cómo almacenar imágenes JPEG 2000 en archivos contenedores HEIF. ^{[21] [22]} La Parte 2 del conjunto de estándares JPEG 2000 (ISO/IEC 15444-2 y ITU-T Rec. T.801) ^{[23] [24]} también define un formato diferente para almacenar imágenes JPEG 2000 en archivos que también se basa en ISOBMFF.
• El Anexo F del estándar de codificación de imágenes JPEG XR (ISO/IEC 29199-2 y ITU-T Rec. T.832) define cómo almacenar imágenes JPEG XR en archivos contenedores HEIF. ^{[25] [26]} El Anexo A de JPEG XR también define un formato de archivo diferente para almacenar imágenes JPEG XR en archivos que está basado en TIFF , y la Parte 2 de la suite JPEG 2000 (ISO/IEC 15444-2 y ITU-T Rec. T.801) también admite un tercer formato de archivo para almacenar imágenes JPEG XR en archivos que está basado en ISOBMFF.
• JPEG XS tiene su soporte de contenedor HEIF definido en ISO/IEC 21122-3. ^[27]

En 2017, Apple anunció que adoptaría HEIC como formato de imagen predeterminado en sus nuevos sistemas operativos, reemplazando gradualmente a JPEG. ^[28]

WXAM, SharpP

El formato de imagen propietario WXAM (o wxHEPC) desarrollado por Tencent (usado, por ejemplo, en WeChat ) aparentemente se basa en HEVC, ^[29] al igual que SharpP, que fue desarrollado por su división SNG (Social Network Group). ^{[30] [31]} Sin embargo, su formato contenedor puede no ser compatible con HEIF. En marzo de 2017, SharpP cambió a AVS2 ^[32] y pasó a llamarse TPG ( Tiny Portable Graphics ). ^{[31] [33]}

Apoyo

• Nokia ofrece un decodificador HEIF Java de código abierto . ^[16]
• La biblioteca de código abierto "libheif" admite la lectura y escritura de archivos HEIF. ^{[34] [35]} A partir de la versión 1.8.0, se admite tanto la lectura como la escritura de HEIC y AVIF . ^[34]
• Un códec de imágenes llamado CopyTrans HEIC, que es gratuito para uso personal y está disponible para las versiones de Windows 7 a 10, permite abrir archivos HEIF en Windows Photo Viewer sin tener instalado el códec de Microsoft. (El códec HEIC de Microsoft solo está disponible para Windows 10, versión 1803 y posteriores en la aplicación Fotos para UWP ). ^[36]

Sistemas operativos

• Windows 10 versión 1803 y posteriores (HEIC), versión 1903 y posteriores (AVIF): se necesita la extensión de imagen HEIF para leer y escribir archivos que usan el formato HEIF. Se necesitan extensiones de video HEVC para reproducir y producir contenido de video codificado en HEVC. Se cobra una pequeña cantidad de dinero por el uso del códec HEVC, mientras que la compatibilidad con el formato HEIF genérico y las extensiones AVC y AV1 son gratuitas. ^[37]
• Windows 11 : desde 22H2, Windows 11 tiene la extensión de imagen HEIF incorporada de forma predeterminada. ^[38]
• macOS High Sierra y posteriores (solo HEIC) ^[39] Desde macOS Mojave , Apple usa HEIF para crear la función de Escritorio dinámico. ^[40]
• iOS 11 y posteriores (solo HEIC) ^{[41] [3]} iOS 16 y posteriores AVIF ^[42]
• Apple admite la reproducción de archivos .heif para imágenes fijas y .heifs para archivos de secuencias de imágenes ^[18] creados en otros dispositivos que estén codificados utilizando cualquier códec, siempre que el sistema operativo admita dicho códec. ^[43]
• Android 8 (Oreo) y posteriores (HEIF), Android 10 y posteriores (HEIC), Android 12 y posteriores (AVIF). ^{[44] [45] [46] [47]} Android 13 y posteriores admiten salida de cámara de 10 bits. ^[48]
• Ubuntu 20.04 y posteriores (HEIC) ^[49]
• Debian 10.13 ("buster") o posterior ^[50]

Navegadores web

A partir de agosto de 2024 ^[update], solo Safari admite el formato HEIC de forma nativa. ^[51]

Para AVIF, Chrome , Firefox y Opera para escritorio y Android lo admiten. Safari en iOS 16 y iPadOS 16 admite el formato AVIF. ^[52]

Software de edición de imágenes

• Adobe Lightroom ^[53] (MacOS 10.13+, iOS 11+, Windows 10+ y Android 9+)
• Adobe Photoshop
  • (Tenga en cuenta que Photoshop para Windows requiere la instalación de los CODEC HEIF y HEVC disponibles en Microsoft). ^[54]
  • Photoshop lee archivos HEIC, pero a partir de 2022 no permite guardarlos en ese formato.
• Foto de afinidad
• GIMP admite la lectura y exportación a HEIF desde la versión 2.10.2, lanzada en mayo de 2018. ^{[55] [56]}
• Mesa oscura
• Digikam (admite HEIC de 10 bits)
• Convertidor gráfico
• Imagen Mágica
• Critica ^[57]
• Pintura.net ^[58]
• Tienda de pintura profesional
• Pixelmator ^[59]
• Estudio fotográfico Zoner X ^{[60] [61]}
• ACDSee (solo lectura)
• Vista Xn ^[62]

Hardware

• Las cámaras Canon EOS-1D X Mark III , Canon EOS R5 , Canon EOS R6 y Canon EOS R8 utilizan el formato HEIF para capturar imágenes en un formato de visualización HDR que utiliza la curva de tonos PQ , colores primarios BT.2100 y 10 bits. ^{[63] [64]} "Hemos pasado a los archivos HEIF", dijo Canon en 2019. ^[65]
• La Sony α1 ^[66] y la Sony α7 IV ^[67] ofrecen la posibilidad de capturar imágenes en formato HEIF de 10 bits con un formato HDR que utiliza HLG .
• Las cámaras Fujifilm X-H2S , ^[68] Fujifilm X-H2 , ^[69] Fujifilm X-T5 , ^[70] y Fujifilm X100VI ^[71] ofrecen la posibilidad de elegir entre formatos de archivo JPEG o HEIF de 10 bits.
• Las Nikon Z9 y Nikon Z8 ofrecen formatos de archivos HEIF de 10 bits.
• Varios SoC Qualcomm Snapdragon admiten la captura de imágenes en formato HEIC (por ejemplo, Snapdragon 888, ^[72] Snapdragon 662 ^[73] ). Algunos de sus últimos SoC también admiten la captura en HEIC con HDR (por ejemplo, Snapdragon 8 Gen 1, ^[74] Snapdragon 780 ^[75] ).
• Los dispositivos iPhone 7 y posteriores de Apple pueden capturar medios en formato HEIF o HEVC. ^[76]
• Los teléfonos inteligentes Android como Xiaomi 12 , OPPO Reno 7 5G y Samsung Galaxy S21 5G pueden capturar imágenes en formato HEIF. Android 13 y versiones posteriores admiten una salida de cámara de 10 bits. ^[48]
• Las actualizaciones posteriores a la cámara Hasselblad X2D se han actualizado para admitir la salida HEIF de 10 bits. ^[77] El respaldo digital CFV 100C también se lanzó y es compatible con el formato HEIF. ^[78]

Sitios web

• Durante mayo de 2020, los exámenes de Colocación Avanzada en línea permitieron a los estudiantes enviar fotos de respuestas escritas a mano. Debido a que el sitio web no podía procesar imágenes HEIF, se consideró que los estudiantes cuyos teléfonos tenían este formato de imagen predeterminado no habían enviado ninguna respuesta y, a menudo, no completaron el examen. College Board , que administra los exámenes, proporcionó más tarde un sistema para que los usuarios enviaran fotos de las respuestas por correo electrónico. Debido a que la aplicación Mail de iOS convierte automáticamente las imágenes HEIF a JPEG, esto mitigó el problema. ^[79]
• Facebook admite la carga de archivos HEIC, pero los convierte a JPEG o WEBP en la pantalla. ^[80]
• Discord no es compatible con HEIC en absoluto. ^[81]

Licencia de patentes

El propio HEIF es un contenedor que puede no estar sujeto a derechos de autor adicionales para los licenciatarios comerciales de ISOBMFF. Sin embargo, cabe señalar que Nokia también concede sus patentes sin pago de derechos de autor para fines no comerciales. ^[82] Cuando contiene imágenes y secuencias de imágenes codificadas en un formato particular (por ejemplo, HEVC o AVC), su uso queda sujeto a la concesión de licencias de patentes sobre el formato de codificación. ^{[83] [84] [85]}

Véase también

• Better Portable Graphics (BPG): otro formato de archivo de imagen que utiliza codificación HEVC, publicado por Fabrice Bellard en 2014
• JPEG XL : un formato de archivo de imagen desarrollado desde 2019 (estandarización completada desde 2022) y basado en Google PIK  [Wikidata] y Cloudinary FLIF (basado en FUIF  [Wikidata] ) que afirma superar a PNG, WebP, BPG y JPEG 2000 en codificación sin pérdida al menos
• WebP : un formato de archivo de imagen basado en los formatos de vídeo VP8 y VP9

Referencias

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Enlaces externos

• Sitio web oficial
• HEIF – Sitio estándar del formato de archivo de imagen MPEG
• HEIF – sitio de formato en Nokia con código fuente en GitHub
• libheif – código fuente en GitHub
• Archivos HEIC de muestra: galería de imágenes en HEIC Digital