WebP in BMP umwandeln

Wer im deutschen Maschinenbau mit einem Bedienpanel arbeitet — einem HMI an einer Werkzeugmaschine, einer Visualisierung in WinCC oder TwinCAT, einer Anzeige an einer Fertigungsstraße —, kennt das Problem: Das Logo für den Startbildschirm liegt als WebP vor, weil es von der Firmenwebsite stammt, und die Projektiersoftware nimmt ausschließlich BMP an. Die Zeilen dieser Steuerungssysteme wurden vor Jahrzehnten festgelegt und seither kaum angetastet.

Das Gleiche gilt für ältere Windows-Programme aus den Neunzigern, die in deutschen Betrieben noch immer laufen, weil sie eine Maschine ansteuern, die sonst niemand mehr bedienen kann, und für Übungen an deutschen Hochschulen, deren Aufgabenstellung ausdrücklich BMP verlangt, weil das Einlesen der Datei selbst die Übung ist.

Das ist die erste Überraschung, denn jede andere Umwandlung auf dieser Website macht Dateien kleiner. WebP komprimiert ein Bild für die Übertragung, BMP speichert ein Pixelraster ohne jeden Dekodieraufwand. Die Rechnung ist exakt drei Byte je Pixel plus ein 54-Byte-Kopf, unabhängig vom Bildinhalt.

Konkret an den drei Testmotiven dieser Website bei 480 mal 320 Pixeln: das Foto 14.700 Byte als WebP gegen 460.854 als BMP, die Bildschirmaufnahme 10.830 gegen dieselben 460.854, die flache Grafik 4.428 gegen ebenfalls 460.854. Die BMP-Zahl bleibt gleich, weil der Inhalt bei einem unkomprimierten Format keine Rolle spielt. Bei einem 4.000-Pixel-Bild von einer Fotowebsite liegt die BMP-Datei entsprechend bei rund 48 MB.

WebP ist eigentlich zwei Formate unter einer Endung: ein Standbild und eine Animation. Ein guter Teil der kleinen, sich wiederholenden Grafiken im Netz ist die zweite Sorte, und der hier eingesetzte Dekoder liest ausschließlich die erste. Das Ergebnis ist eine Ablehnung mit lesbarer Meldung statt einer stillen Umwandlung des ersten Bildes.

Das ist die bessere der beiden möglichen Reaktionen und Absicht: ein Konverter, der unbemerkt ein Zehntel der Datei zurückgibt, ist genau das, was diese Seite nicht sein soll. Wird nur ein einzelnes Bild gebraucht, hilft es, die Animation im Browser zu öffnen, an der gewünschten Stelle anzuhalten und einen Screenshot davon zu machen — dieses Einzelbild lässt sich ohne Probleme umwandeln.

24 Bit, unkomprimiert, mit BITMAPINFOHEADER — die Grundausstattung, die jeder BMP-Leser versteht, auch der zweihundert Zeilen kurze Parser in einem eingebetteten Steuergerät. Es gibt keine Palette, keine Lauflängenkodierung und keinen V5-Header.

Drei Details sind wichtig, wenn auf der Gegenseite selbst gelesen wird: Die Zeilen liegen von unten nach oben, ein auf dem Kopf stehendes Bild bedeutet meist eine falsche Annahme darüber beim Einlesen. Die Kanäle stehen in der Reihenfolge Blau-Grün-Rot statt umgekehrt. Und jede Zeile ist auf ein Vielfaches von vier Byte aufgefüllt, was bei falscher Berechnung der Schrittweite zu einem diagonalen Versatz im Bild führt.

WebP führt einen echten Alphakanal, und viele aus dem Web gespeicherte Bilder nutzen ihn — Logos, Icons, freigestellte Produkte. Die hier geschriebene BMP-Datei kennt keinen Alphakanal, das Bild wird also vor dem Kodieren auf eine Farbe gelegt, im selben Durchgang wie eine mögliche Skalierung, damit kein Rand aus halbtransparenten Pixeln übrig bleibt.

Standardmäßig ist diese Farbe Weiß, lässt sich aber ändern. Bewusst wählen sollte man sie, wenn die Gegenseite eine Maschine ist statt eine Person: eine Bildverarbeitungsroutine, die auf Farbschwellen prüft, oder ein Displaytreiber, der eine Farbe als Transparenzschlüssel behandelt, verhält sich gegen Weiß völlig anders als gegen Schwarz oder Magenta.

Ob ein WebP verlustbehaftet oder verlustfrei ist, sagt die Dateiendung nicht. War es verlustbehaftet — der übliche Fall bei allem, was von einer Website stammt —, hat der Encoder Flächen geglättet und an harten Kanten geklingelt, und genau das sind jetzt die Pixel. Sie unverändert in einen unkomprimierten Behälter zu schreiben, bewahrt sie exakt und stellt nichts wieder her.

Das ist der Punkt, an dem „unkomprimiert" fälschlich nach „hochwertig" klingt. Existiert das Original noch in einer anderen Form — die PNG-Version, die manche Websites parallel ausliefern, oder die Datei vor dem ersten Hochladen —, ist es die Datei, die tatsächlich ein besseres Ergebnis liefert.

Bevor eine Datei auf das Dreißigfache anwächst, lohnt der Blick in die Anleitung des Geräts oder des Programms. Viele eingebettete, Labor- und Industriewerkzeuge, die BMP anführen, akzeptieren daneben auch PNG — verlustfrei, deutlich kleiner, mit Transparenz und einem Decoder auf so gut wie jeder Plattform. Wo beides möglich ist, ist PNG die bessere Wahl.

Die echten BMP-Fälle sind real und schmal begrenzt: ein selbst geschriebener Parser, ein Displaycontroller mit wenigen Kilobyte ROM, ein 1997 kompiliertes Programm, das niemand neu bauen kann, oder eine Übungsaufgabe, die das Format ausdrücklich vorschreibt. Für diese Fälle ist diese Seite gedacht.

Weil die Ausgabegröße rein von der Pixelzahl abhängt, ist die Breite vor dem Kodieren der einzige Hebel, der wirklich etwas bringt. Die Option für die maximale Breite skaliert dabei über eine gefilterte Verkleinerung statt Pixel einfach wegzulassen, sodass Kanten und Schrift sauber bleiben.

Ob sich das lohnt, hängt vom Zielgerät ab. Ein Bedienpanel mit 480 mal 272 Pixeln gewinnt nichts von einer 2.000 Pixel breiten Quelle und verschwendet damit nur Zeit und Speicher; eine maschinelle Bildauswertung, die genau eine Auflösung erwartet, braucht exakt diese und keine andere. BMP selbst setzt keine Obergrenze — anders als WebP, das bei 16.383 Pixeln endet —, die Grenze liegt beim Speicher des lesenden Geräts.

Geht es nur darum, dass gewöhnliche Software die Datei überhaupt öffnet, ist WebP zu PNG fast immer die bessere Antwort: verlustfrei, universell unterstützt, mit Transparenz und einem Bruchteil der BMP-Größe. Ist die Gegenseite ein Mensch — eine E-Mail, eine Druckerei, ein Fotoservice —, ist WebP zu JPG die erwartete Form.

Soll das Bild in ein Dokument oder eine Einreichung gehen, die ein Format vorschreibt, sind WebP zu PDF und WebP zu TIFF eher gemeint als BMP. BMP verdient seinen Platz nur dort, wo etwas Starres es ausdrücklich verlangt hat, und genau davon geht diese Seite aus.

libwebp, kompiliert zu WebAssembly, dekodiert die Datei, und die BMP-Ausgabe entsteht in wenigen Dutzend Zeilen eigenem Code, weil das Format nur ein Kopf gefolgt von Pixeln ist. Nichts wird hochgeladen, es gibt kein Konto, und der Programmcode wird erst geladen, wenn tatsächlich ein WebP abgelegt wird.

Die kostenlose Grenze liegt bei 100 MB je Datei, weit über allem, was ein WebP je erreicht — die eigentliche Grenze auf dieser Seite ist die Ausgabe, nicht die Eingabe. Ein ganzer Ordner läuft mit eigener Fortschrittsanzeige pro Datei, am Ende steht ein ZIP bereit; da jede BMP-Datei drei Byte je Pixel kostet, kann dieses ZIP schnell sehr groß werden, weshalb sich ein Umwandeln in Gruppen bei vielen hochauflösenden Bildern lohnt.