Formato de archivo de imagen de alta eficiencia: High Efficiency Image File Format

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Formato de archivo de imagen de alta eficiencia (HEIF)
Comparación entre JPEG, JPEG 2000, JPEG XR y HEIF.png
Comparación de archivos JPEG, JPEG 2000, JPEG XR y HEIF en tamaños de archivo similares
Extensión de nombre de archivo
.heif, .heifs; .heic, .heics; .avci, .avcs; .avif, .avifs
Tipo de medio de Internet image/heif, image/heif-sequence; image/heic, image/heic-sequence; image/avif,image/avif-sequence
Identificador de tipo uniforme (UTI) public.heif, public.heic
Desarrollado por Grupo de expertos en imágenes en movimiento (MPEG)
Tipo de formato Formato de contenedor de imagen
Estándar ISO / IEC 23008-12 (MPEG-H)
Sitio web mpeg .chiariglione .org / standards / mpeg-h / formato de archivo de imagen

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

HEIF puede almacenar imágenes codificadas con múltiples formatos de codificación. Una imagen HEIF que utiliza HEVC requiere menos espacio de almacenamiento que el JPEG de calidad equivalente . "Puede almacenar el doble de imágenes en formato HEIC que en JPEG". AVIF se refiere a imágenes HEIF que utilizan codificación AV1 . Tiene un "tamaño de archivo 10 veces más pequeño que JPEG con la misma calidad de imagen". HEIF también es capaz de almacenar animaciones con más información que un GIF animado o APNG en menos tamaño.

HEIF ofrece más funciones que JPEG. Por ejemplo, almacena el doble de profundidad de color de bits a 16 bits en comparación con JPEG a solo 8 bits. También se puede utilizar para almacenar imágenes SDR y HDR .

Los archivos HEIF son un caso especial del formato de archivo de medios 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 Moving Picture Experts Group (MPEG) y se define como Parte 12 dentro del conjunto de medios MPEG-H (ISO / IEC 23008-12).

HEIF fue adoptado por Apple en 2017 con la introducción de iOS 11, y el soporte en otras plataformas está creciendo.

Historia

Los requisitos y los principales casos de uso de HEIF se definieron en 2013. El desarrollo técnico de la especificación tomó aproximadamente un año y medio y se finalizó a mediados de 2015.

Apple fue el primer adoptante importante del formato en 2017 con la introducción de iOS 11 con la variante HEIC.

En algunos sistemas, las imágenes almacenadas en formato HEIC se convierten automáticamente al formato JPEG anterior cuando se envían fuera del sistema.

Características

Los archivos HEIF pueden almacenar los siguientes tipos de datos:

Elementos de imagen
Almacenamiento de imágenes individuales, propiedades de imágenes y miniaturas.
Derivaciones de imágenes
Las imágenes derivadas permiten la edición de imágenes no destructiva y el software de renderizado las crea sobre la marcha 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.) e 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 imágenes derivadas es pequeña.
Secuencias de imágenes
Almacenamiento de múltiples imágenes relacionadas con el tiempo y / o predichas temporalmente (como una toma de foto en ráfaga o animación de cinemagraph ), sus propiedades y miniaturas. Se pueden utilizar diferentes opciones de predicción para aprovechar las similitudes temporales y espaciales entre las imágenes. Por lo tanto, el tamaño de los archivos se puede reducir drásticamente cuando se almacenan muchas imágenes en el mismo archivo HEIF.
Elementos de imagen auxiliares
Almacenamiento de datos de imágenes, como un plano alfa o un mapa de profundidad , que complementa otro elemento de la imagen. Estos datos no se muestran como tales, sino que se utilizan de diversas formas para complementar otro elemento de imagen.
Metadatos de imagen
Almacenamiento de metadatos EXIF , XMP y similares que acompañan a las imágenes almacenadas en el archivo HEIF.

Variantes

Como HEIF es un formato contenedor, puede contener imágenes fijas y secuencias de imágenes codificadas en diferentes formatos. Las principales extensiones de nombre de archivo son .heif para imágenes fijas y .heifs para secuencias, que pueden usarse con cualquier códec. Los archivos de imagen HEIF genéricos generalmente se almacenan con extensiones de nombre de archivo .heif , pero pueden usar una extensión diferente para indicar el códec específico utilizado.

MIAF

El formato de aplicación de imágenes múltiples (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, perfiles y niveles específicos del plano alfa, así como formatos y marcas de metadatos, y reglas sobre cómo extender el formato.

HEIC: HEVC en HEIF

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

Si bien no se introdujo formalmente en el estándar, el acrónimo HEIC (contenedor de imágenes de alta eficiencia) se utiliza como marca y en los subtipos MIME image/heicy image/heic-sequence. Si el contenido se ajusta a ciertos perfiles HEVC , se pueden utilizar marcas más específicas: HEIX para Main 10 de HEVC, HEIM para (Multiview) Main profile y HEIS para (Scalable) Main (10) profile de L-HEVC.

Una foto HEIC ocupa aproximadamente la mitad del espacio de un archivo JPEG de calidad equivalente. La especificación inicial HEIF ya define los medios de almacenamiento codificados-HEVC imágenes intra ( fotogramas I ) y secuencias de imágenes codificadas-HEVC en el que predicción inter se aplica de una 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 el soporte obligatorio para la rotación de 90 grados es para imágenes en las que la orientación de la cámara se detecta o se 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 pre-derivadas.

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

Las extensiones de nombre de archivo .heic y .heics se usan convencionalmente para archivos HEIF con codificación HEVC. Los productos Apple, por ejemplo, solo producirán archivos con estas extensiones, lo que indica claramente que los datos pasaron por la codificación HEVC.

AVCI: AVC en HEIF

La codificación de video avanzada (AVC, ITU-T H.264) es un formato de codificación más antiguo para video e imágenes, estandarizado por primera vez en 2003. También se especifica como un códec compatible con HEIF en el anexo normativo 5 de ISO / IEC 23008- 12. Los tipos MIME registrados son image/avcipara imágenes fijas y image/avcspara secuencias. 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 secuencia de imágenes .avcs , pero solo generarán archivos .heic .

AVIF: AV1 en HEIF

Artículo principal: AVIF

AV1 es un formato de codificación de video que está diseñado para ser libre de regalías desarrollado por Alliance for Open Media (AOMedia). El formato de archivo de imagen AV1 (AVIF) es un formato de imagen basado en este códec.

Los tipos MIME registrados son image/avifpara imágenes fijas que normalmente llevan una extensión de nombre de archivo .avif y image/avif-sequencepara secuencias que utilizan la extensión de nombre de archivo .avifs . Esto puede confundirse con el formato multimedia clásico AVI de Windows que normalmente usa .avi .

JPEG y HEIF

JPEG es el formato de imagen con pérdida más utilizado y mejor admitido, lanzado por primera vez en 1992 por ITU-T e ISO / IEC . Aunque el Anexo H de ISO / IEC 23008-12 especifica JPEG (e indirectamente Motion JPEG ) como un formato posible para datos de imagen HEIF, se usa solo para miniaturas y otras imágenes secundarias. Por lo tanto, no hay disponible un subtipo MIME dedicado ni una extensión de archivo especial.

JPEG 2000 también usa ISOBMFF, pero de alguna manera incompatible con HEIF, pero la Parte 16 de su estándar ISO / IEC 15444 describe cómo encapsular imágenes JPEG2K en contenedores HEIF de acuerdo con ISO / IEC 23008-12.

JPEG XR utiliza un formato de contenedor basado en TIFF . Actualmente no está especificado formalmente como un códec de imagen para su uso dentro de HEIF.

JPEG XS también usa ISOBMFF y estandariza su soporte de contenedor HEIF en ISO / IEC 21122-3.

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

Tanto AVIF como HEIC se están considerando actualmente como posibles reemplazos del formato JPEG universal porque, entre otras contribuciones técnicas, ambos pueden reducir el tamaño del archivo en aproximadamente un 50% mientras mantienen una calidad equivalente.

Apoyo

Ver también: AV1 § Soporte AVIF
  • Nokia proporciona un decodificador HEIF de Java de código abierto .
  • La biblioteca de código abierto "libheif" admite la lectura y escritura de archivos HEIF, a partir de la versión 1.8.0 se admiten tanto la lectura como la escritura HEIC y AVIF.
  • Un códec de imagen gratuito llamado CopyTrans HEIC, disponible para las versiones de Windows 7 a 10, admite la apertura de archivos HEIF en Windows Photo Viewer sin el códec de Microsoft instalado. (El códec Microsoft HEIC solo está disponible para Windows 10, versión 1803 y posteriores en la aplicación Photos UWP ).

Sistemas operativos

  • Windows 10 versión 1803 y posterior (HEIC), versión 1903 y posterior (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 es gratuita.
  • macOS High Sierra y posterior (solo HEIC) Desde macOS Mojave , Apple usa HEIF para crear la función de escritorio dinámico.
  • iOS 11 y posterior (solo HEIC)
  • Apple admite la reproducción de .heif para archivos de imágenes fijas y .heifs para archivos de secuencia de imágenes creados en otros dispositivos que están codificados con cualquier códec, siempre que el códec sea compatible con el sistema operativo.
  • Android 8 (Oreo) y posterior (HEIC), Android 12 y posterior (AVIF)
  • Ubuntu 20.04 y posterior (HEIC)

navegadores web

A marzo de 2021, ningún navegador admite HEIC de forma nativa. Tanto Chromium como Firefox han combinado el soporte experimental para AVIF en su código fuente.

Software de edición de imágenes

Hardware

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 pudo procesar imágenes HEIF, se consideró que los estudiantes cuyos teléfonos usaban este formato de imagen de manera predeterminada no habían presentado ninguna respuesta y, a menudo, no completaban el examen. College Board , que administra los exámenes, luego proporcionó un sistema para que los usuarios envíen fotos de las respuestas por correo electrónico. Debido a que la aplicación iOS Mail convierte automáticamente las imágenes HEIF a JPEG, esto mitigó el problema.
  • Facebook admite la carga de HEIC pero se convierte a JPEG o WEBP en pantalla.

Licencias de patentes

Más información: Codificación de video de alta eficiencia § Titulares de patentes

HEIF en sí mismo es un contenedor que puede no estar sujeto a regalías adicionales para los licenciatarios comerciales de ISOBMFF. Sin embargo, tenga en cuenta que Nokia también concede sus patentes libres de regalías para fines no comerciales. Cuando contiene imágenes y secuencias de imágenes codificadas en un formato particular (por ejemplo, HEVC o AVC), su uso queda sujeto a la licencia de patentes sobre el formato de codificación.

Ver también

  • AVIF
  • Better Portable Graphics (BPG): otro formato de archivo de imagen que utiliza codificación HEVC, publicado por Fabrice Bellard en 2014
  • Free Lossless Image Format (FLIF): formato de imagen FOSS lanzado en 2015, que afirma superar a PNG, WebP, BPG y JPEG 2000 al menos en codificación sin pérdidas.
  • JPEG XL : otro formato de imagen en desarrollo como posible sucesor de JPEG y JPEG 2000
  • WebP : un formato de imagen basado en los formatos de video VP8 y VP9

Referencias

enlaces externos