2015-8-12 博博
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來源：優設網
編者按：相信走在前列的設計師已經知道了WebP這種圖片格式，比起JPEG、PNG 和 GIF ，它能在保證圖片精細度的同時縮小圖片體積，在 Google 的明星產品如 Youtube、Gmail、Google Play 中都可以看到 WebP 的身影，今天騰訊的同學@Hahn__ 研究后總結了一篇深度技術文《WebP 探尋之路》，不落人后，來學習吧。
想跟上大潮流，這篇熱門好文少不了：《我的征程是未來！帶你展望2015年最重要的網頁設計趨勢》
不管是 PC 還是移動端，圖片一直是流量大頭，以蘋果公司 Retina 產品為代表的高 PPI 屏對圖片的質量提出了更高的要求，如何保證在圖片的精細度不降低的前提下縮小圖片體積，成為了一個有價值且值得探索的事情。
但如今對于 JPEG、PNG 和 GIF 這些圖片格式的優化幾乎已經達到了， 若想改變現狀開辟新局面，便要有釜底抽薪的膽量和氣魄，而 Google 給了我們一個新選擇：WebP。
對 WebP 的研究緣起于手機 QQ 原創表情商城，由于表情包體積較大，在 2G/3G 的網絡環境下加載較慢。同事小貝恰好因為 2013 Google I/O Event 了解到了 WebP，于是我們便一起開始了沒羞沒躁的技術預研，期待在原創表情圖片的質量與體積之間尋找最美的平衡。
今年 WebP 圖片格式得到越來越多的關注，很多團隊也開始布道，前陣子的前端圈“走進騰訊互娛前端技術專場”也有相關專題。借此熱潮，在這里把上一年的探索過程以及今年 WebP 新的發展一同分享出來，同時也期待更多的人將其應用于實際業務中。
WebP（發音 weppy），是一種支持有損壓縮和無損壓縮的圖片文件格式，派生自圖像編碼格式 VP8。根據 Google 的測試，無損壓縮后的 WebP 比 PNG 文件少了 45％ 的文件大小，即使這些 PNG 文件經過其他壓縮工具壓縮之后，WebP 還是可以減少 28％ 的文件大小。
2010 年發布的 WebP 已經不算是新鮮事物了，在 Google 的明星產品如 Youtube、Gmail、Google Play 中都可以看到 WebP 的身影，而 Chrome 網上商店甚至已完全使用了 WebP。國外公司如 Facebook、ebay 和國內公司如騰訊、淘寶、美團等也早已嘗鮮。目前 WebP 也在我廠很多的項目中得到應用，如騰訊新聞客戶端、騰訊網、QQ空間等，同時也有一些針對 WebP 的圖片格式轉換工具，如智圖
（Google 已和正在部署的 WebP 的產品）
可喜的是，直到今年，Google 對 WebP 依舊投入了持續的熱情，2014 年的 Google I/O Event 中也出現了兩個介紹 WebP 應用的視頻WebP 已大量應用于全球流量消耗最多的 Google 產品中，你還有理由拒絕它嗎？
上面只是簡單介紹了這種圖片格式的背景和應用，不過 “talk is cheap”，這種格式優勢在哪里？除了壓縮效果極好，圖片質量能否得到保障？這需要更理性客觀的數據：
這里列舉一個簡單的測試：對比 PNG 原圖、PNG 無損壓縮、PNG 轉 WebP（無損）、PNG 轉 WebP（有損）的壓縮效果。更多測試查看 （請用 Chrome 瀏覽器打開）
可以得出結論：
WebP 的優勢體現在它具有更優的圖像數據壓縮算法，能帶來更小的圖片體積，而且擁有肉眼識別無差異的圖像質量；同時具備了無損和有損的壓縮模式、Alpha 透明以及動畫的特性，在 JPEG 和 PNG 上的轉化效果都非常優秀、穩定和統一。
科技博客 GigaOM 曾報道：YouTube 的視頻略縮圖采用 WebP 格式后，網頁加載速度提升了 10%；谷歌的 Chrome 網上應用商店采用 WebP 格式圖片后，每天可以節省幾 TB 的帶寬，頁面平均加載時間大約減少 1/3；Google+ 移動應用采用 WebP 圖片格式后，每天節省了 50TB 數據存儲空間。
現在問題來了：WebP 的支持度和兼容性如何？
根據對目前國內瀏覽器占比與 WebP 的兼容性分析，大約有 50% 以上的國內用戶可以直接體驗到 WebP，如果你的網站以圖片為主，或者你的產品基于 Chromium 內核，建議體驗嘗試。假如你打算在 App 中使用 WebP，除了 Android4.0 以上提供的原生支持外，其他版本以及 iOS 都可以直接使用官方提供的解析庫（Android、iOS）。
為了驗證 WebP 圖片格式的業務可行性，我們從流暢度、解碼耗時、CPU 使用、內存占用幾個維度進行的分析，在開發同學們的幫助下得到了非常寶貴的測試數據：
測試一：
AndroidQQ 下 PNG 和 WebP 各指標對比。
測試數據（部分）：
測試結論：
測試二：
iPhoneQQ 下 PNG 和 WebP 各指標對比。
測試數據（部分）：
測試結論：
可見除了 WebP 在解碼時間與 PNG 有較明顯差異（毫秒級別）之外，總體使用體驗和 PNG 基本無差異。同時也需要明確，移動設備的發展迅猛，硬件升級快，上一年的表現也許在今年又有了明顯的提升。所以，在 App 中使用 WebP 基本沒有技術阻礙。
在驗證了業務可行性之后，WebP 又激發了我們對另外一些方向的思考：既然它表現如此優秀，能否進一步摸清其“秉性”，得到一些能在未來使用中遵循的指導方案？
于是，為了更深入了解 WebP 特性，我們針對原創表情項目 “不同的表情圖片，如何獲得 WebP 的最佳壓縮效率” 問題繼續展開探究，主要從圖片規格、色彩數（顏色數量）、參數配置幾個維度進行：
探索一：圖片規格
通過閱讀文獻了解到 WebP 使用的是 Fancy 采樣算法，既然是采樣算法必然有采樣區塊，而 JPEG 的采樣區塊是 8*8，對于原始圖片的長寬不是 8 的倍數，都需要先補成 8 的倍數，使其能一塊塊的處理，所以對于 8 的整數倍的圖片，壓縮會更。
那么 WebP 的采樣區塊會是多少？我們在其他因素保持不變的前提下改變圖片規格，選取了 200*200 附近多個規格值，得到了一些數據。將數據可視化之后可以看到凡是以 16*16 倍數（160*160、176*176、192*192、256*256）為規格的圖片，有損壓縮的比例都明顯大于以 4*4 或 8*8 的倍數為規格的圖片。
結論：
原創表情可以考慮使用 “16n*16n” 的規格。目前原創表情選擇的是 200*200 的規格大小，實際上選擇 256*256 或者 192*192 能獲得更高的 WebP 壓縮效率，量級在千分之幾。
探索二：色彩數
在 JPEG 和 PNG 格式的選擇經驗上可以知道，對于色彩復雜的圖片，一般使用 JPEG 格式，而對于色彩單一的圖片，使用 PNG 格式。可見色彩數會影響圖片的壓縮效果。于是我們通過 Photoshop 中的色階分離功能調整表情圖片的色彩數，在其他因素保持不變的前提下對比不同色彩數對于 WebP 有損無損壓縮的影響。
可見，在色彩數相對較少的前提下，無損壓縮的效果要優于有損壓縮；而色彩數很多時，有損壓縮效果要優于無損壓縮，這個分界點在 256±100 之間。
結論：
建議原創表情盡量控制顏色數在 256 色以內，采用無損壓縮性價比最高。
探索三：色溫、漸變與雜色、直線與直線、描邊
隨后又從色溫、漸變與雜色、直線曲線、是否需要描邊上進行了分析，最后的結論即：
探索四：壓縮配置
為了得到無損壓縮和有損壓縮的最佳壓縮配置，我們通過對 900 張表情圖片進行不同壓縮配置的測試（大部分表情圖片的色彩數都在 256 色以上），得到下面的數據：
壓縮參數說明：
可以發現，無損壓縮表現很穩定，壓縮質量越高，壓縮效果也越好。而有損壓縮在壓縮質量設置為 75 以上之后，壓縮效果反而減弱，甚至壓縮后的圖片體積會大于壓縮前的體積。所以得出以下結論：
最終，得出了一個正反面案例，從技術角度分析不同的表情圖標的優劣（強調一下是“技術角度”，這里列舉的表情都很贊 ^_^）。
了解完靜態 WebP，下面再了解一下動態 WebP（Animated WebP）：2013 年 11 月 21 日，Animated WebP 終于取得進展，并在 Chrome32 Beta 中得到了支持。目前 Animated WebP 支持將 GIF 直接轉換成 Animated WebP，或者將多張 WebP 圖片組合成 Animated WebP。與傳統的 GIF 圖比較，Animated WebP 的優勢在于：
假如你在使用 Chrome32 以上的瀏覽器，可以點這里（https://isparta.github.io）體驗。
但新興的事物必然存在不足的地方，Animated WebP 存在的問題：
根據自己實際的測試，發現 Animated WebP 的壓縮效果較不穩定，在默認壓縮配置下達不到 Google 官方提供的示例效果。但 Animated WebP 依然有很多值得期待的空間，值得繼續關注。
對于不同場景下 WebP 的使用，我們總結了一些解決方案，如下：
1、若使用場景是瀏覽器，可以：
2、若使用場景是 App，可以：
3、轉換工具：
iSparta 是我們組針對 WebP 和 APNG 兩種新型圖片格式的轉化而開發的一款桌面應用，直接圖片批量轉換為 WebP，同時提供多種參數配置，歡迎體驗。
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