WebP: современный формат изображений от Google¶

WebP — это формат графических файлов, разработанный компанией Google, предназначенный для хранения изображений с высокой степенью сжатия. Он использует как сжатие с потерями качества (lossy), так и без потерь (lossless), а также поддерживает анимацию и альфа-канал (прозрачность). Формат основан на технологиях видеокодека VP8 и контейнера RIFF, что позволяет достигать существенно меньшего размера файла по сравнению с устаревшими форматами JPEG и PNG при сопоставимом визуальном качестве.

¶История

Работа над форматом началась в 2010 году как часть инициативы Google по ускорению загрузки веб-страниц. Первая публичная версия была анонсирована 30 сентября 2010 года. Первоначально WebP поддерживал только сжатие с потерями, основанное на кадре из видеокодека VP8. В 2011 году была добавлена поддержка режима без потерь, а также анимации и метаданных EXIF и XMP. В 2018 году Google представила обновлённый энкодер WebP 2 (позже переименованный в libwebp2), который, однако, не получил широкого распространения. В 2023 году компания Google выпустила новую версию энкодера, которая улучшила качество сжатия в режиме с потерями.

¶Технические характеристики

¶Сжатие с потерями

В режиме с потерями WebP использует блочное предсказательное кодирование, аналогичное применяемому в видео. Изображение разбивается на макроблоки, для которых предсказываются значения пикселей на основе соседних блоков. Остаточные данные кодируются с использованием дискретного косинусного преобразования (ДКП) и энтропийного кодирования. Это обеспечивает сжатие примерно на 25–34% эффективнее, чем у JPEG при одинаковом визуальном качестве.

¶Сжатие без потерь

Режим без потерь использует комбинацию методов, включая предсказание пикселей, преобразование цветового пространства и энтропийное кодирование. Для этого применяется алгоритм, основанный на кодировании Хаффмана и LZ77. По данным Google, файлы WebP без потерь обычно на 26% меньше, чем аналогичные PNG.

¶Поддержка прозрачности и анимации

WebP поддерживает альфа-канал (прозрачность) как в режиме с потерями, так и без потерь. В режиме с потерями прозрачность обрабатывается отдельно от цветовых данных, что позволяет сохранять высокое качество краёв объектов. Анимация в WebP реализована аналогично GIF — как последовательность кадров с их собственными задержками и оптимизацией (использование предыдущего кадра в качестве базового).

¶Сравнение с другими форматами

По сравнению с JPEG, WebP обеспечивает лучшее сжатие при равном качестве, особенно на изображениях с чёткими краями и текстом. Однако JPEG поддерживается всеми устройствами и программами без исключения, тогда как поддержка WebP в старых версиях программного обеспечения может отсутствовать.

По сравнению с PNG, WebP без потерь занимает меньше места, но PNG имеет преимущество в простоте обработки и поддержке большего числа цветовых пространств. Для анимации WebP значительно эффективнее GIF, так как поддерживает миллионы цветов и лучшее сжатие, но GIF остаётся более совместимым форматом для старых систем.

¶Применение

Основная сфера применения WebP — веб-графика. Формат используется для отображения изображений на сайтах, в интернет-магазинах, новостных порталах и социальных сетях. По данным Google, использование WebP позволяет сократить трафик и ускорить загрузку страниц. Формат также применяется в мобильных приложениях и мессенджерах для передачи стикеров и аватарок.

¶Поддержка браузерами и программами

На сегодняшний день WebP поддерживается всеми современными браузерами, включая Google Chrome, Mozilla Firefox, Apple Safari и Microsoft Edge. В операционной системе Windows 10 и новее поддержка WebP встроена на уровне системы, что позволяет просматривать такие файлы в стандартном приложении «Фотографии» и проводнике. В macOS поддержка появилась начиная с версии macOS Big Sur (2020). В Android поддержка WebP встроена с версии 4.0 Ice Cream Sandwich.

¶Критика и ограничения

Основным недостатком WebP считается его относительно высокая вычислительная сложность при кодировании по сравнению с JPEG. Это может замедлять работу на слабых устройствах при массовой обработке изображений. Также существуют претензии к качеству сжатия на изображениях с плавными градиентами — в некоторых случаях могут появляться артефакты в виде полос. Кроме того, формат не поддерживает цветовые пространства с расширенным динамическим диапазоном (HDR) в полном объёме, что ограничивает его использование в профессиональной фотографии.

¶См. также

• JPEG
• PNG
• AVIF — более новый формат, также разработанный при участии Google, который позиционируется как преемник WebP.