WEBPからBMPへのコンバーター

なぜWebPをBMPに変換するのか

WebPはGoogleが開発した最新の画像フォーマットで、優れた圧縮性能によりウェブを席巻しました。しかし、このフォーマットの存在すら知らないプログラムでWebPファイルを開く必要がある場合はどうすればよいでしょうか？2005年製のCNC工作機械、Windows XP時代の会計ソフト、10年前のファームウェアを搭載した医療機器 - これらのシステムは完璧に動作していますが、WebPについては一切知りません。

WebPからBMPへの変換は、最新のウェブとクラシックなソフトウェアの間の架け橋です。BMP（Bitmap）は1986年に登場したWindowsネイティブフォーマットで、画像を表示できるすべてのものでサポートされています。ファイルサイズの観点からは最も効率的なフォーマットではありませんが、存在する中で最も互換性のあるフォーマットです。

ウェブサイトからWebP形式の画像を取得し、20年間更新されていないプログラムで開く必要がある場合、BMPへの変換が問題を根本的かつ無条件に解決します。BMPはどこでも開けます。なぜなら、グラフィカルインターフェースを持つすべてのコンピュータが理解できる最もシンプルなフォーマットだからです。

なぜWebPとBMPは正反対なのか

WebPの哲学：最大の効率性

WebPはGoogleで一つの目的のために作られました - ウェブをより速くすることです。エンジニアはVP8ビデオコーデックの成果を取り入れ、静止画像用に適応させました。結果は期待を上回りました：WebPファイルは同等の品質でJPGより25-35%小さく、可逆圧縮ではPNGより26%コンパクトになりました。

WebPは高度なアルゴリズムを使用しています：予測コーディングは隣接ピクセルを分析して差分のみを保存し、離散コサイン変換（DCT）は空間データを周波数領域に変換し、エントロピーコーディングは統計的冗長性を排除します。これらすべてがファイルをコンパクトにしますが、複雑なデコーダーが必要です。

非可逆モードでのアルファチャンネルのサポートはWebPのユニークな特徴です。JPGもクラシックGIFも、非可逆圧縮と透明性を組み合わせることができません。WebPはこれをエレガントに実現し、透明な背景を持つウェブグラフィックスで人気のフォーマットとなりました。

BMPの哲学：最大のシンプルさ

BMPは全く異なる時代に、全く異なる優先事項で登場しました。MicrosoftはWindows 1.0を作成しており、ラスター画像を保存するフォーマットが必要でした。要件はシンプルでした：ファイルは素早く読み込める必要があり、フォーマットはどのプログラマーにも理解できる必要があり、互換性がサイズより重要でした。

BMPの構造は天才的にシンプルです。ヘッダーは画像のサイズと色深度を伝えます。その後、ピクセル自体が続きます - 行ごとに、圧縮なしで。各ピクセルは3バイトで記述されます：青、緑、赤（この順序、BGR - Intel アーキテクチャの遺産）。

BMPのデコードは簡単です：ヘッダーを読み、メモリを割り当て、ピクセルをコピーする。複雑なアルゴリズムも数学的変換もありません。だからこそBMPはどんなハードウェアでも動作します - スーパーコンピュータからキロバイト単位のメモリしかないマイクロコントローラーまで。

変換の技術的側面

WebPのデコード

変換の最初の段階はWebPの解凍です。非可逆モード（lossy）では、逆離散コサイン変換が実行され、周波数係数からピクセル値を復元します。デクオンタイゼーションは圧縮時に失われた精度を回復します。最終的な予測は相対値から色の絶対値を復元します。

可逆モード（lossless）は異なるアルゴリズムを使用します：逆エントロピーコーディング、パレットの復元、逆予測フィルター。結果は元の画像の正確なコピー、ピクセル単位で正確です。

デコード後、RGBA形式（赤、緑、青、アルファ）のピクセル配列が得られます。透明性を持つWebPの場合、アルファチャンネルには256レベルが含まれます - 完全に透明から完全に不透明まで。

透明性の処理

BMPは技術的に32ビットモードでアルファチャンネルをサポートしていますが、このサポートは非常に信頼性が低いです。BMPを扱うほとんどのプログラムはアルファチャンネルを無視するか、誤って解釈します。Windows Explorerは透明の代わりに黒い背景を表示します。Paintはアルファチャンネルをどう扱えばよいか全く理解していません。

透明性を持つWebPをBMPに変換する場合、正しい解決策は透明を単色に置き換えることです。私たちは最も普遍的なオプションとして白い背景を使用します。半透明のピクセルは透明度に比例して白と混合されます：

結果 = 色 × アルファ + 白 × (1 - アルファ)

50%の透明度と赤い色を持つピクセルはピンク（#FF8080）になります。これは物理的に正確な混合で、白い紙の上に半透明のレイヤーを重ねることをシミュレートしています。

BMPファイルの形成

BMPの作成はヘッダーから始まります。BITMAPFILEHEADER（14バイト）には「BM」シグネチャ、ファイルの合計サイズ、データへのオフセットが含まれます。BITMAPINFOHEADER（40バイト）は画像のサイズ、色深度、圧縮タイプを記述します。

データは行ごとに、下から上へ書き込まれます - これはフォーマットの歴史的特徴です。各行はゼロバイトを追加して4バイト境界に揃えられます。24ビットカラーの100×100ピクセル画像の場合：

• 行データ：100 × 3 = 300バイト
• アラインメント：300 → 304バイト（4の倍数になるよう4バイト追加）
• 総データ：304 × 100 = 30400バイト
• プラスヘッダー：54バイト
• 合計：30454バイト

WebPとBMPフォーマットの比較

WebP→BMP変換ではファイルサイズが劇的に増加します。効率的に圧縮されたWebPは非圧縮のピクセル配列に変わります。1920×1080の画像はWebPで50-200KB、BMPでは正確に6.2MB（1920 × 1080 × 3 + アラインメント + ヘッダー）を占めます。

変換時のファイルサイズの変化

なぜBMPはこんなに大きいのか

BMPは標準モードで圧縮を一切使用しません。各ピクセルは正確に3バイト（24ビットカラーの場合）または4バイト（32ビットの場合）を占めます。ファイルサイズは解像度に直接依存します：

解像度が高く、WebPの圧縮が効率的であるほど、サイズ増加の倍率は大きくなります。

BMPサイズ計算式

非圧縮の24ビットBMPの場合：

サイズ = ((幅 × 3 + パディング) × 高さ) + 54

ここでパディング = (4 - (幅 × 3) mod 4) mod 4

これは決定論的な式です - BMPのサイズは解像度のみに依存し、画像の内容には依存しません。同じサイズの写真と単色塗りつぶしは同じサイズのBMPファイルを作成します。

WebPからBMPへの変換が使用される場所

産業機器

数値制御（CNC）工作機械はBMP使用の主要な分野の一つです。彫刻機、レーザーカッター、フライス盤は、レリーフや彫刻を作成するためにラスター画像を使用することがよくあります。

このような機器のファームウェアは一度開発され、何十年も動作します。更新は稀か不可能です。このようなシステムにとってWebPは未知のバイト列です。BMPは無条件に理解されます。

大判印刷用プロッター、特に古いモデルもBMPを好みます。フォーマットのシンプルさは、驚きのない予測可能な動作を意味します。

レガシーソフトウェア

企業の世界は保守的です。2005年から動作しているプログラムは、触らなければ動作し続けます。更新はリスク、コスト、スタッフの再教育を意味します。多くの組織がWebP登場のはるか前に作成されたソフトウェアを運用しています。

会計システム、倉庫プログラム、医療情報システム - これらすべてがレポート、文書、識別のために画像を必要とする場合があります。そしてこれらすべてがWebPを理解しない可能性があります。

古いバージョンのMicrosoft Office（2019年以前）はWebPをサポートしていません。Office 2010がインストールされたコンピュータでWord文書に画像を挿入するには、BMP、JPG、またはPNGへの変換が必要です。

組み込みシステム

マイクロコントローラーと組み込みシステムは、しばしば極めて限られたリソースを持っています。WebPデコーダーは相当な計算能力とメモリを必要とします。BMPデコーダーは数行のコードです。

産業用ディスプレイ、情報表示板、ビル管理システム - これらすべてが何の問題もなくBMPを表示できます。フォーマットのシンプルさは、リソースが限られた世界での最大の利点です。

専門ソフトウェア

プリント基板用プログラム、材料切断用CADシステム、刺繍機管理ソフトウェア - 専門的なソフトウェアは、しばしば限られたフォーマットセットをサポートしています。

このようなプログラムの開発者は、エキゾチックなグラフィックフォーマットのサポートではなく、コア機能に集中しています。BMPはすべてでサポートされています。なぜなら、そのサポートを追加することは簡単だからです。

変換時の品質への影響

可逆WebP → BMP

元のWebPが可逆（lossless）モードで作成された場合、BMPへの変換ですべてのピクセルが完全に保持されます。これは数学的に正確な変換です - 各色が変更なしで転送されます。

唯一の例外は透明性です。WebPにアルファチャンネルが含まれている場合、半透明の領域は白い背景と混合されます。この変更は不可逆ですが、視覚的には正しいです。

非可逆WebP → BMP

非可逆モードのWebPには、すでに圧縮アーティファクトが含まれています - コントラストの高い境界周辺のほとんど目立たない歪み、細部のわずかなぼかし。これらのアーティファクトは最初の圧縮時に作成され、BMPに残ります。

BMPへの変換は新たな品質低下を追加しません。BMPは解凍されたWebPにあった正確なピクセルを保存します。圧縮アーティファクトは保持されますが、新しいものは現れません。

メタデータ

WebPにはEXIFおよびXMPメタデータを含めることができます - カメラ、撮影日、GPS座標、著作権に関する情報。BMPはメタデータのサポートが極めて限られています。

WebP→BMP変換では、メタデータは失われます。EXIF情報が重要な場合は、別途保存するか、別のターゲットフォーマット（TIFFまたはPNG）を選択してください。

BMPへの変換の代替手段

PNG - 普遍的な代替

ほとんどのタスクでは、PNGがより良い選択です：

• 可逆圧縮：ファイルサイズがBMPの3-10分の1
• アルファチャンネル：透明性の完全サポート
• 幅広い互換性：すべての最新システム
• ウェブ互換性：ブラウザで動作

ターゲットシステムがPNGをサポートしていない場合（稀）または明示的にBMPを必要とする場合にのみ、PNGの代わりにBMPを選択してください。

TIFF - プロフェッショナルなタスク向け

TIFFは以下を提供します：

• LZW圧縮：可逆でより小さいサイズ
• メタデータ：EXIF、IPTC、XMPの完全サポート
• プロフェッショナル標準：印刷、アーカイブ

長期保存やプロフェッショナルな作業には、TIFFがBMPより好ましいです。

WebPの維持

ターゲットシステムがWebPをサポートしている場合は、WebPのまま保存してください。フォーマットはますます普及しています：

• すべての最新ブラウザ
• 最近のバージョンのmacOSとiOS
• Androidは最初から
• Adobe Creative Cloud
• GIMP、Affinity Photo

WebPが本当にサポートされていない場合にのみBMPに変換してください。

実践的な推奨事項

いつBMPに変換すべきか

推奨される場合：

• ターゲットソフトウェアが明示的にBMPを要求
• 産業機器との作業
• リソースが限られた組み込みシステム
• 2010年代から更新されていないプログラム
• 保証された互換性がファイルサイズより重要

推奨されない場合：

• 写真アーカイブの保存（JPGまたはPNGを使用）
• インターネットへの公開（WebPのまま）
• メール送信（BMPは大きすぎる）
• 長期アーカイブ（TIFFを選択）

変換の準備

WebPの内容を確認：

• 透明性はありますか？白い背景になります
• アニメーションですか？BMPには最初のフレームのみ保存されます
• メタデータは重要ですか？失われます

結果のサイズを見積もる：

• WebPの解像度を確認
• BMPサイズを計算：幅 × 高さ × 3バイト ≈ サイズ
• 保存するのに十分なスペースがあることを確認

変換後

結果を確認：

• ターゲットプログラムでBMPを開く
• 色が正しいことを確認
• 透明性が正しく処理されたことを確認

オリジナルを保存：

• WebPはよりコンパクトで高品質
• BMP→WebPの逆変換は品質を向上させずにサイズを増加させます
• 将来の再変換のために元のファイルを保存

BMPフォーマットの技術的制限

最大サイズ

BMPは理論的に各辺2^31ピクセルまでの画像をサポートします。実際には、ほとんどのプログラムははるかに小さい値に制限されています - 通常30000×30000ピクセルまで。

超大型画像にはBMPは実用的ではありません：24ビットカラーの30000×30000ピクセルのファイルは約2.7GBを占めます。

色空間

BMPはRGB色空間で動作します（バージョン4以降はICCプロファイルをサポート）。WebPもRGBを使用するため、変換には色空間の変換は必要ありません。

ただし、WebPがCMYKソース（印刷用など）から作成された場合、CMYKに関する情報はWebP作成時にすでに失われています。BMPはRGBバージョンを取得します。

バイト順序

BMPはBGR（青-緑-赤）バイト順序を使用します - Intel x86アーキテクチャの遺産です。WebPは標準的なRGBを使用します。変換時にバイト順序は自動的に変換されます。

BMPの互換性の歴史

BMPは文字通りどこでも動作する数少ないフォーマットの一つです：

グラフィカルインターフェースを持つすべてのオペレーティングシステムがBMPをサポートしています。これはすべてのプラットフォームの基本的なグラフィックライブラリに組み込まれた基本的なフォーマットです。

結論

WebPからBMPへの変換は、現代の効率的なフォーマットからクラシックでシンプルなフォーマットへの移行です。コンパクトさを犠牲にして絶対的な互換性を得ます。BMPはどこでも開けます：1995年のプログラムで、CNC工作機械で、キロバイトのメモリしかない組み込みシステムで。

この変換は意識的に使用してください。WebPやPNGで作業できる可能性がある場合は、それらで作業してください。ターゲットシステムが明示的にBMPを必要とする場合は、迷わず変換してください。BMPは一つのことをしますが、それを完璧に行います：画像が開くことを保証します。