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WebP

WebP es un formato de archivo de gráficos rasterizados desarrollado por Google con la intención de reemplazar los formatos de archivo JPEG , PNG y GIF . Admite compresión con y sin pérdida , [8] así como animación y transparencia alfa .

Google anunció el formato WebP en septiembre de 2010 y lanzó la primera versión estable de su biblioteca de soporte en abril de 2018.

Historia

WebP fue anunciado por primera vez por Google el 30 de septiembre de 2010 como un nuevo formato abierto para gráficos de color verdadero comprimidos con pérdida en la web, produciendo archivos que eran más pequeños que los archivos JPEG para una calidad de imagen comparable. [9] Se basaba en tecnología que Google había adquirido con la compra de On2 Technologies . [10] Como derivado del formato de video VP8 , es un proyecto hermano del formato contenedor multimedia WebM . [11] El software relacionado con WebP se publica bajo una licencia de software libre BSD . [12]

El 3 de octubre de 2011, [13] Google agregó un "Formato de archivo extendido" [14] que permite la compatibilidad con WebP para animación , perfil ICC , metadatos XMP y Exif y mosaico (composición de imágenes muy grandes a partir de un máximo de 10 ...16 384  × 16 384 mosaicos). La compatibilidad con mosaicos nunca se finalizó y se eliminó nuevamente de la especificación. [15] Los archivos GIF animados más antiguos se pueden convertir a WebP animado.

El 18 de noviembre de 2011, Google anunció un nuevo modo de compresión sin pérdida y soporte para transparencia ( canal alfa ) tanto en modo sin pérdida como con pérdida; el soporte se habilitó de forma predeterminada en libwebp 0.2.0 (16 de agosto de 2012). [16] [17] Según las mediciones de Google en noviembre de 2011, una conversión de PNG a WebP resultó en una reducción del 45% en el tamaño del archivo al comenzar con PNG encontrados en la web, y una reducción del 28% en comparación con PNG que se vuelven a comprimir con pngcrush y PNGOUT . [18]

En julio de 2016, Apple agregó compatibilidad con WebP a las primeras versiones beta de macOS Sierra y iOS 10, [19] pero la compatibilidad se eliminó más tarde en las versiones semilla GM de iOS 10 y macOS Sierra lanzadas en septiembre de 2016. En septiembre de 2020, se agregó compatibilidad con WebP en la versión 14 de Safari. [20]

La biblioteca de soporte libwebp alcanzó la versión 1.0 en abril de 2018. [21]

En 2019, la Alliance for Open Media publicó el estándar AVIF , con la intención de que fuera el sucesor de WebP.

A partir de 2024, los navegadores web compatibles con WebP tenían una participación de mercado del 97%. [22]

Tecnología

El algoritmo de compresión con pérdida de WebP se basa en la codificación intra-cuadro del formato de vídeo VP8 [24] y el formato de archivo de intercambio de recursos (RIFF) como formato contenedor . [4] Como tal, es un esquema de transformación basado en bloques con ocho bits de profundidad de color y un modelo de luminancia-crominancia con submuestreo de croma en una relación de 1:2 ( YCbCr 4:2:0). [25] Sin más contenido, el contenedor RIFF obligatorio tiene una sobrecarga de solo veinte bytes, aunque también puede contener metadatos adicionales. [4] La longitud lateral de las imágenes WebP está limitada a16 383 píxeles. [6]

WebP se basa en la predicción de bloques. Cada bloque se predice a partir de los valores de los tres bloques que se encuentran por encima de él y de un bloque a la izquierda de él (la decodificación de bloques se realiza en orden de escaneo de trama: de izquierda a derecha y de arriba a abajo). Hay cuatro modos básicos de predicción de bloques: horizontal, vertical, DC (un color) y TrueMotion. Los datos mal predichos y los bloques no predichos se comprimen en un subbloque de 4×4 píxeles con una transformada de coseno discreta o una transformada de Walsh-Hadamard . Ambas transformadas se realizan con aritmética de punto fijo para evitar errores de redondeo. La salida se comprime con codificación de entropía . [25] WebP también tiene soporte explícito para la decodificación paralela. [25]

La implementación de referencia consiste en un software de conversión en forma de programa de línea de comandos para Linux (cwebp) y una biblioteca de programación para la decodificación, al igual que para WebM. La comunidad de código abierto adaptó el convertidor a otras plataformas, como Windows. [26]

El contenedor WebP (es decir, el contenedor RIFF para WebP) permite la compatibilidad con funciones que van más allá del caso de uso básico de WebP (es decir, un archivo que contiene una sola imagen codificada como un fotograma clave VP8). El contenedor WebP proporciona compatibilidad adicional para:

Metadatos
Una imagen puede tener metadatos almacenados en formatos Exif o XMP.
Transparencia
Una imagen puede tener transparencia, es decir, un canal alfa.
Perfil de color
Una imagen puede tener un perfil ICC incorporado según lo describe el Consorcio Internacional del Color.

Compresión sin pérdida

La compresión sin pérdida de WebP, un algoritmo más nuevo no relacionado con VP8, fue diseñado por el ingeniero de software de Google Jyrki Alakuijala. Utiliza técnicas avanzadas como códigos de entropía dedicados para diferentes canales de color, explotando la localidad 2D de distancias de referencia hacia atrás y una caché de color de colores utilizados recientemente. Esto complementa técnicas básicas como la codificación de diccionario , la codificación de Huffman y la transformación de indexación de color. [16] Este formato utiliza una definición recursiva: todas las imágenes de control, como la selección del código de entropía local, se codifican de la misma manera que la imagen completa en sí. [27]

Animación

Google ha propuesto utilizar WebP para imágenes animadas como alternativa al popular formato GIF , citando las ventajas del color de 24 bits con transparencia, la combinación de fotogramas con compresión con y sin pérdida en la misma animación y la compatibilidad con la búsqueda de fotogramas específicos. [28] Google informa de una reducción del 64% en el tamaño de archivo de las imágenes convertidas de GIF animados a WebP con pérdida, sin embargo, con un impacto visual muy notable, tanto con la configuración predeterminada como con la configuración optimizada. Al convertir utilizando WebP sin pérdida, se logra una reducción del 19% según informa Google, [28] aunque el rendimiento en el mundo real está más cerca del 10%. [29]

Apoyo

Navegadores web

Google promueve activamente WebP, y Google Chrome y todos los navegadores basados ​​en Chromium admiten el formato. La herramienta patentada PageSpeed ​​Insights sugiere que los webmasters cambien de JPEG y PNG a WebP para mejorar la velocidad de sus sitios web. [30]

Las versiones de Microsoft Edge lanzadas después de enero de 2020 se basan en el navegador Chromium y tienen compatibilidad nativa con WebP. Las versiones de Microsoft Edge basadas en EdgeHTML admiten WebP a través de una extensión de plataforma (instalada de forma predeterminada) (a menos que se ejecute en el modo de seguridad reforzada "Application Guard", que no admite extensiones de plataforma). [31]

Safari agregó soporte para WebP en 2020 con iOS 14 y macOS Big Sur . [20]

Mozilla Firefox [32] (y su bifurcación Waterfox [33] ) admite oficialmente WebP desde enero de 2019. [34] Inicialmente se consideró su implementación en 2013. [35]

Pale Moon implementó el soporte inicial para WebP en 2016 con su versión 26. [36]

SeaMonkey comenzó a soportar WebP con su versión 2.53.5 lanzada en noviembre de 2020. [37]

GNOME Web , Midori y Falkon admiten WebP de forma nativa.

WebP también se puede mostrar en todos los navegadores principales utilizando la biblioteca JavaScript WebPJS, aunque el soporte en Internet Explorer 6 y superiores se logra utilizando Flash . [38]

Se agregó soporte para WebP a Links en la versión 2.26. [39]

Software de gráficos

Cuando se anunció WebP en septiembre de 2010, ningún software de gráficos lo soportaba. En 2011, ya existían complementos para varios programas de gráficos populares que lo soportaban, y algunos programas como Acorn y Pixelmator habían agregado soporte nativo. [40] Con el tiempo, el soporte para el formato WebP ha crecido.

En 2019, Google lanzó un complemento gratuito que permite la compatibilidad con WebP en versiones anteriores de Adobe Photoshop . [86] Telegraphics y fnordware habían lanzado complementos gratuitos de Photoshop antes de eso. [87] [88] GIMP hasta la versión 2.8 también admitía WebP a través de un complemento; [89] más tarde, este complemento se envió en la rama GIMP 2.9 y recibió múltiples mejoras. [90] Google también lanzó un complemento para Microsoft Windows que permite la compatibilidad con WebP en Windows Photo Viewer , Microsoft Office 2010 , FastPictureViewer , [91] y cualquier otra aplicación que use Windows Imaging Component . [92]

Otros programas

FFmpeg, vinculado con la biblioteca de códecs de referencia VP8/VP9 libvpx , puede extraer fotogramas clave VP8 de medios WebM y, a continuación, un script puede agregar el encabezado RIFF WebP y el byte de relleno NUL para longitudes de fotogramas impares. Mientras tanto, FFmpeg admite libwebp directamente.

Tanto Gmail como Google Photos son compatibles con WebP. También está previsto que Google App Engine sea compatible con WebP . La función Instant Previews de Google Search utiliza WebP internamente para reducir el espacio en disco utilizado por las vistas previas. [93] Android 4.0 admite la codificación y decodificación de imágenes WebP (a través de mapas de bits y Skia ). [94] SDL_image admite el formato desde la versión 1.2.11.

Sumatra PDF admite imágenes WebP tanto para archivos independientes como para cómics desde la versión 2.4. [95]

Telegram Messenger utiliza WebP para sus stickers, afirmando que se muestran cinco veces más rápido en comparación con otros formatos que se usan habitualmente en las aplicaciones de mensajería. [96]

Signal utiliza WebP para sus stickers no animados. [97]

LibreOffice admite la importación de imágenes WebP desde la versión 7.4, [98] al igual que la tecnología LibreOffice basada en la oficina en línea Collabora Online .

A partir de la versión 4.0, Godot Engine admite la importación y exportación de imágenes WebP y utiliza WebP como formato interno para almacenar texturas comprimidas importadas. [99]

Los sistemas de gestión de contenido (CMS) no suelen ser compatibles con WebP de forma nativa o predeterminada. Sin embargo, para la mayoría de los CMS más populares, hay extensiones disponibles para la conversión automática de otros formatos de imagen a WebP y la entrega de imágenes WebP a navegadores compatibles. Desde junio de 2021, WordPress es compatible con WebP de forma nativa. [100]

Los servicios de redes sociales que se sabe que admiten de forma nativa WebP en los mensajes incluyen Facebook , [101] Slack , [102] Discord [103] y Element , pero a partir del 2 de octubre de 2024, estos últimos solo admiten WebP estático y no WebP animado.

Restricciones

Al igual que el VP8 en el que se basa, el antiguo WebP con pérdida solo admite el formato YUV 4:2:0 de 8 bits, [104] lo que puede provocar pérdida de color en imágenes con elementos de contraste delgados (como en pixel art y gráficos de computadora ) y efectos fantasma en anaglifo . Para superar esta restricción, el nuevo WebP sin pérdida admite la codificación VP8L que funciona exclusivamente con el espacio de color RGBA (rojo, verde, azul, alfa) de 8 bits. [105] [106]

Sin embargo, debido a la complejidad de la compresión, también es significativamente más lento que otros formatos de imágenes web, por lo que no suele ser recomendable procesar las imágenes directamente, como es el caso de los servicios de mapas web . [107]

Crítica

En septiembre de 2010, Fiona Glaser, una desarrolladora del codificador x264 , escribió una crítica muy temprana de WebP. [24] Comparando diferentes codificaciones (JPEG, x264 y WebP) de una imagen de referencia, afirmó que la calidad del resultado codificado con WebP era la peor de las tres, principalmente debido a la borrosidad de la imagen. Su principal observación fue que "libvpx, un codificador mucho más potente que el codificador jpeg de ffmpeg, pierde porque intenta demasiado optimizar para PSNR " (relación señal-ruido máxima), argumentando en cambio que "las buenas optimizaciones psicovisuales son más importantes que cualquier otra cosa para la compresión". [24]

En octubre de 2013, Josh Aas de Mozilla Research publicó un estudio exhaustivo de las técnicas actuales de codificación con pérdida [108] y no pudo concluir que WebP superara a mozjpeg por un margen significativo. [109]

Vulnerabilidad

En septiembre de 2023, Apple Security Engineering and Architecture (SEAR) y Citizen Lab descubrieron dos vulnerabilidades críticas [110] relacionadas con imágenes WebP que podrían afectar a Google Chrome, los navegadores basados ​​en Chromium y el proyecto libwebp de Google, entre otras aplicaciones que implementen libwebp. Entre estas vulnerabilidades, CVE-2023-4863 era una vulnerabilidad explotada activamente con una calificación de riesgo alto de CVSS 8.8. Esto podría provocar una condición de desbordamiento/fuera de límites en las aplicaciones que utilizan la biblioteca libwebp afectada, al explotar un archivo sin pérdida .webp creado con fines malintencionados. Esto podría provocar una denegación de servicio (DoS) o, peor aún, permitir la ejecución remota de código (RCE) malintencionada. El uso extensivo de paquetes libwebp en cientos de aplicaciones, incluidas todas las categorías, desde navegadores web hasta aplicaciones móviles, planteó un importante desafío de parcheo para mitigar la vulnerabilidad debido a los exigentes requisitos de prueba antes del lanzamiento, lo que resalta las implicaciones de esta vulnerabilidad a gran escala.

WebP2

Google lleva desarrollando la segunda versión de WebP desde junio de 2021. Su implementación de referencia es libwebp2. El objetivo principal de este nuevo formato es alcanzar ratios de compresión similares a los de AVIF y, al mismo tiempo, seguir siendo más rápido de codificar y decodificar. [111]

El 12 de octubre de 2022, Google modificó el archivo README del repositorio de desarrollo de WebP 2 para indicar que "WebP 2 no se lanzará como formato de imagen" y comenzó a describir WebP 2 como un "campo de pruebas para experimentos de compresión de imágenes". [112]

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

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