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WebP

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WebP (pronunciado weppy / ˈ w ɛ p i / ) [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] es un formato de archivo de gráficos rasterizados desarrollado por Google y pensado como reemplazo de los formatos de archivo JPEG , PNG y GIF en la web. Admite compresión de imágenes (tanto con pérdida como sin pérdida ), [ 13 ] así como animación y composición alfa . El proyecto hermano para video se llama WebM .

Google anunció el formato WebP en septiembre de 2010; la compañía lanzó la primera versión estable de su biblioteca de soporte en abril de 2018. WebP ha tenido una gran acogida en Internet para reducir el tamaño de las imágenes, y actualmente todos los navegadores principales son compatibles con el formato.

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, que producía archivos más pequeños que los archivos JPEG con una calidad de imagen comparable. [ 14 ] Se basaba en tecnología que Google había adquirido con la compra de On2 Technologies . [ 15 ] Como derivado del formato de vídeo VP8 , es un proyecto hermano del formato contenedor multimedia WebM . [ 16 ] El software relacionado con WebP se publica bajo una licencia de software libre BSD . [ 17 ]

El 3 de octubre de 2011, [ 18 ] Google agregó un "Formato de archivo extendido" [ 19 ] que permite la compatibilidad con WebP para animación , perfil ICC , metadatos XMP y Exif , y mosaico (composición de imágenes muy grandes a partir de imágenes de tamaño máximo16 384  × 16 384 teselas). El soporte para teselado nunca se finalizó y se eliminó nuevamente de la especificación. [ 20 ]

El 18 de noviembre de 2011, Google anunció un nuevo modo de compresión sin pérdidas y compatibilidad con la transparencia ( canal alfa ) tanto en modos sin pérdidas como con pérdidas; la compatibilidad se habilitó por defecto en libwebp 0.2.0 (16 de agosto de 2012). [ 21 ] [ 22 ] 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 partir de PNG encontrados en la web, y una reducción del 28 % en comparación con los PNG que se recomprimen con pngcrush y PNGOUT . [ 23 ]

En julio de 2016, Apple añadió compatibilidad con WebP a las primeras versiones beta de macOS Sierra e iOS 10, [ 24 ] pero posteriormente se eliminó en las versiones GM seed de iOS 10 y macOS Sierra lanzadas en septiembre de 2016. En septiembre de 2020, se añadió compatibilidad con WebP en Safari versión 14. [ 25 ]

La biblioteca de soporte libwebp alcanzó la versión 1.0 en abril de 2018. [ 26 ]

En noviembre de 2024, WebP fue especificado formalmente y publicado como RFC 9649 . 

Tecnología

El algoritmo de compresión con pérdida de WebP se basa en la codificación intra-fotograma del formato de vídeo VP8 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 proporción de 1:2 ( YCbCr 4:2:0). [ 28 ] Sin contenido adicional, el contenedor RIFF obligatorio tiene una sobrecarga de solo veinte bytes, aunque también puede contener metadatos adicionales. [ 4 ] La longitud del lado 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 superiores y del bloque situado a su izquierda (la decodificación de bloques se realiza en orden de barrido raster: de izquierda a derecha y de arriba abajo). Existen 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 mediante una transformada discreta del coseno o una transformada de Walsh-Hadamard . Ambas transformadas se realizan con aritmética de punto fijo para evitar errores de redondeo. La salida se comprime mediante codificación de entropía . [ 28 ] WebP también ofrece soporte explícito para la decodificación paralela. [ 28 ]

La implementación de referencia consta de un software convertidor en forma de programa de línea de comandos para Linux (cwebp) y una biblioteca de programación para la decodificación, la misma que para WebM. La comunidad de código abierto adaptó el convertidor a otras plataformas, como Windows. [ 29 ]

El contenedor WebP (es decir, el contenedor RIFF para WebP) permite admitir funciones adicionales 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 soporte adicional para:

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

Compresión sin pérdidas

La compresión sin pérdidas de WebP, un algoritmo más reciente y no relacionado con VP8, fue diseñada por el ingeniero de software de Google, Jyrki Alakuijala. Utiliza técnicas avanzadas como códigos de entropía dedicados para diferentes canales de color, aprovechando la localidad 2D de las distancias de referencia inversa y una caché de colores usados ​​recientemente. Esto complementa técnicas básicas como la codificación de diccionario , la codificación Huffman y la transformación de indexación de color. [ 21 ] 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. [ 30 ]

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. Google informa de una reducción del 64 % en el tamaño de archivo para las imágenes convertidas de GIF animados a WebP con pérdida, y una reducción del 19 % para WebP sin pérdida. [ 31 ]

Apoyo

navegadores web

En 2024, los navegadores web que admitían WebP tenían una cuota de mercado del 97%. [ 32 ]

Google promueve activamente WebP. La herramienta propietaria PageSpeed ​​Insights sugiere que los webmasters cambien de JPEG y PNG a WebP para mejorar la puntuación de velocidad de su sitio web. [ 33 ]

Google Chrome y todos los navegadores basados ​​en Chromium admiten WebP. La compatibilidad con WebP con pérdida se agregó a Chrome para escritorio en la versión 17 (lanzada en febrero de 2012) [ 34 ] y la compatibilidad con WebP sin pérdida se agregó en la versión 23 (lanzada en noviembre de 2012); [ 35 ] la compatibilidad con y sin pérdida se agregó a Google Chrome para Android en la versión 25 (lanzada en marzo de 2013). [ 36 ] [ 37 ]

Las versiones de Microsoft Edge lanzadas después de enero de 2020 se basan en el navegador Chromium y tienen soporte nativo para 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 ejecuten en el modo de seguridad reforzada "Application Guard", que no admite extensiones de plataforma). [ 38 ]

Safari añadió compatibilidad con WebP en septiembre de 2020 con iOS 14 y macOS Big Sur . [ 25 ]

Mozilla Firefox [ 39 ] admite oficialmente WebP desde enero de 2019. [ 40 ] Inicialmente se consideró su implementación en 2013. [ 41 ]

Pale Moon implementó el soporte inicial para WebP en enero de 2016 con su versión 26. [ 42 ]

SeaMonkey comenzó a admitir WebP con su versión 2.53.5 lanzada en noviembre de 2020. [ 43 ]

GNOME Web , Midori y Falkon son compatibles de forma nativa con WebP.

WebP también se puede mostrar en todos los navegadores principales usando la biblioteca JavaScript WebPJS, aunque la compatibilidad en Internet Explorer 6 y versiones posteriores se logra usando Flash . [ 44 ]

Se agregó compatibilidad con WebP a Links en la versión 2.26. [ 45 ]

Software de gráficos

Tras el anuncio de WebP en septiembre de 2010, el software comenzó gradualmente a admitirlo. Para 2011, existían complementos para varios programas de software gráfico populares que admitían WebP, y algunos programas como Acorn y Pixelmator habían añadido soporte nativo. [ 46 ] Con el tiempo, el soporte para el formato WebP ha ido en aumento.

En 2019, Google lanzó un complemento gratuito que habilita la compatibilidad con WebP en versiones anteriores de Adobe Photoshop . [ 97 ] Telegraphics y fnordware ya habían lanzado complementos gratuitos para Photoshop. [ 98 ] [ 99 ] GIMP hasta la versión 2.8 también admitía WebP mediante un complemento; [ 100 ] posteriormente, este complemento se incluyó en la rama 2.9 de GIMP y recibió varias mejoras. [ 101 ] Google también ha lanzado un complemento para Microsoft Windows que habilita la compatibilidad con WebP en el Visor de fotos de Windows , Microsoft Office 2010 , FastPictureViewer , [ 102 ] y cualquier otra aplicación que utilice el Componente de imágenes de Windows . [ 103 ]

Otros programas

FFmpeg, vinculado con la biblioteca de códecs de referencia VP8/VP9, libvpx, puede extraer fotogramas clave VP8 de archivos WebM. Posteriormente, un script puede añadir la cabecera RIFF de WebP y el byte de relleno NUL para longitudes de fotograma impares. Además, FFmpeg admite directamente libwebp .

Gmail y Google Fotos son compatibles con WebP. También se planea 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 previsualizaciones. [ 104 ] Android 4.0 admite la codificación y decodificación de imágenes WebP (a través de bitmap y Skia ). [ 105 ] 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. [ 106 ]

Telegram Messenger utiliza WebP para sus stickers, afirmando que se muestran cinco veces más rápido en comparación con otros formatos que se suelen usar en las aplicaciones de mensajería. [ 107 ]

Signal utiliza WebP para sus stickers no animados. [ 108 ]

LibreOffice admite la importación de imágenes WebP desde la versión 7.4, [ 109 ] al igual que la oficina en línea basada en tecnología LibreOffice Collabora Online .

Godot Engine, a partir de la versión 4.0, admite la importación y exportación de imágenes WebP y utiliza WebP como su formato interno para almacenar texturas comprimidas importadas. [ 110 ]

Los sistemas de gestión de contenido (CMS) generalmente no admiten WebP de forma nativa o por defecto. Sin embargo, para la mayoría de los CMS más populares, existen extensiones 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 admite WebP de forma nativa. [ 111 ]

Los servicios de redes sociales que admiten WebP de forma nativa en los mensajes incluyen Facebook , [ 112 ] Slack , [ 113 ] Discord [ 114 ] y Element ; sin embargo, algunos de estos servicios solo admiten WebP estático y no WebP animado.

Desventajas y críticas

Al igual que VP8, en el que se basa, WebP con pérdida solo admite el formato YUV 4:2:0 de 8 bits , [ 115 ] lo que puede causar pérdida de color en imágenes con elementos de bajo contraste (como en pixel art y gráficos por computadora ) y efecto fantasma en anaglifos . WebP sin pérdida admite la codificación VP8L que funciona exclusivamente con el espacio de color RGBA (rojo, verde, azul, alfa) de 8 bits. [ 116 ] [ 117 ] No tiene soporte para profundidad de color de 10 bits, mientras que los sucesores HEIC y AVIF agregaron soporte para profundidad de color de 10 bits.

Debido a la complejidad de su método de compresión, los archivos WebP tardan mucho más tiempo en crearse que otros formatos de imagen web. Por lo tanto, no siempre es recomendable procesar imágenes WebP bajo demanda, por ejemplo, en el contexto de los servicios de mapas web . [ 118 ]

En octubre de 2013, Josh Aas de Mozilla Research publicó un estudio exhaustivo de las técnicas de codificación con pérdida actuales [ 119 ] y no pudo concluir que WebP superara a JPEG por un margen significativo. [ 120 ]

Vulnerabilidad

En septiembre de 2023, Apple Security Engineering and Architecture (SEAR) y Citizen Lab descubrieron dos vulnerabilidades críticas [ 121 ] relacionadas con las imágenes WebP, que podrían afectar a libwebp, Google Chrome y otros navegadores basados ​​en Chromium, así como a cualquier otra aplicación que utilice la biblioteca.

La vulnerabilidad CVE-2023-4863 fue la más explotada de las dos, con una alta calificación de riesgo de CVSS 8.8 , lo que significa que podría provocar un desbordamiento de búfer en las aplicaciones que utilizan la biblioteca afectada, tras la explotación de un archivo .webp sin pérdidas creado maliciosamente, lo que resultaría en una denegación de servicio (DoS) o, peor aún, permitiría la ejecución remota de código malicioso (RCE).

El uso generalizado de los paquetes libwebp en cientos de aplicaciones, desde navegadores web hasta aplicaciones móviles, supuso un importante desafío para la aplicación de parches y la mitigación de la vulnerabilidad, debido a los exigentes requisitos de las pruebas previas al lanzamiento, lo que pone de manifiesto las implicaciones a gran escala de esta vulnerabilidad.

Varios navegadores web, incluidos Google Chrome , Firefox , Microsoft Edge y Brave , publicaron parches de seguridad tras el descubrimiento de la vulnerabilidad. [ 122 ] La vulnerabilidad finalmente se corrigió en la versión 1.3.2 de libwebp. [ 123 ] [ 124 ]

WebP 2

Google comenzó a desarrollar una segunda versión de WebP, simplemente llamada WebP 2, en junio de 2021, cuyo objetivo era alcanzar índices de compresión similares a los de AVIF , manteniendo al mismo tiempo una mayor velocidad de codificación y decodificación; [ 125 ] su implementación de referencia es libwebp2.

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 describió la versión como un "campo de pruebas para experimentos de compresión de imágenes". [ 126 ]

Véase también

  • Comparación de formatos de archivos gráficos
  • AVIF , un formato de imagen basado en el formato de vídeo AV1 [ 127 ]
  • BPG , un formato de imagen diseñado para ser un sustituto más eficiente en términos de compresión que el formato de imagen JPEG, basado en la codificación intra-fotograma del estándar de compresión de vídeo de alta eficiencia (HEVC), introducido en 2014.
  • FLIF , un formato de imagen sin pérdidas descontinuado que afirmaba superar a PNG , WebP sin pérdidas, BPG sin pérdidas y JPEG2000 sin pérdidas en términos de relación de compresión, se introdujo en 2015. FLIF fue reemplazado por JPEG XL .
  • HEIF , otro formato de imagen basado en HEVC , ahora también incorpora AVIF y VVC.
  • HEIC , un formato de imagen basado en HEVC, ampliamente utilizado por los dispositivos Apple.
  • Del Grupo Conjunto de Expertos en Fotografía:
    • JPEG LS , un formato sin pérdidas antiguo pero eficiente, se introdujo en 1999.
    • JPEG 2000 , una mejora concebida por el comité JPEG para reemplazar al antiguo formato JPEG, se introdujo en el año 2000.
    • JPEG XR , una alternativa a JPEG 2000 que admite HDR y espacios de color de amplia gama , se presentó en 2009.
    • JPEG XL , especialmente optimizado para entornos web responsivos, permite que el contenido se visualice correctamente en una amplia gama de dispositivos. Además, incluye varias funciones que facilitan la transición desde el formato JPEG anterior. JPEG XL se presentó a finales de 2020.
  • Formatos de imagen animada basados ​​en PNG que admiten color RGB de 24 bits sin pérdidas y canal alfa de 8 bits:
    • MNG , Gráficos de Red de Múltiples Imágenes, del Grupo de Desarrollo PNG
    • APNG , Gráficos de red portátiles animados, de la Fundación Mozilla

Notas

  1. ↑ Si bien la imagen a tamaño completo es un archivo WebP, la miniatura que se muestra en esta página es un archivo PNG.

Referencias

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