Анимированный PNG: История и развитие формата APNG

Введение

Формат файла Animated Portable Network Graphics (APNG) — это формат файла, расширяющий спецификацию Portable Network Graphics (PNG) для поддержки анимированных изображений, работающих аналогично анимированным GIF-файлам, но с возможностью использования 24- или 48-битных изображений и полной альфа-прозрачности, недоступной в GIF. Он также обеспечивает обратную совместимость с неанимированными PNG-файлами. Первый кадр файла APNG хранится как обычный PNG-поток, поэтому большинство стандартных PNG-декодеров могут отображать первый кадр. Данные о скорости смены кадров и дополнительные кадры анимации хранятся в дополнительных блоках (в соответствии с оригинальной спецификацией PNG). APNG конкурировал с Multiple image Network Graphics (MNG) — комплексным форматом для растровой анимации, разработанным той же командой, что и PNG, но в настоящее время устаревшим. Преимуществами APNG были меньший размер библиотеки и совместимость со старыми реализациями PNG.

История и развитие

Спецификация APNG была создана в 2004 году Стюартом Парментером и Владимиром Вукичевичем из корпорации Mozilla, чтобы обеспечить хранение анимаций, необходимых для таких интерфейсов, как индикаторы загрузки. В мае 2003 года Mozilla отказалась от поддержки анимации MNG, которая предоставляла расширенный набор функций APNG, ссылаясь на большие размеры файлов, требуемые для обширной библиотеки декодеров MNG (300 КБ); декодер APNG, построенный на основе декодера PNG, был значительно меньшим компонентом. Среди пользователей и разработчиков форматов PNG и MNG, APNG был воспринят неоднозначно. В частности, PNG изначально задумывался как формат для одиночных изображений. APNG скрывает последующие кадры в дополнительных блоках PNG таким образом, что приложения, не поддерживающие APNG, будут их игнорировать, однако формат не содержит других изменений, позволяющих программному обеспечению различать анимированные и неанимированные изображения. Некоторые из основных проблем, возникших в связи с этим, заключались в невозможности для приложений согласовывать использование PNG и APNG, различать PNG и APNG после получения или для устаревшего программного обеспечения даже информировать пользователей о наличии дополнительных кадров. Глен Рэндерс Пэрсон возглавил усилия по примирению позиции сторонников чистоты формата PNG с позицией сторонников APNG, предложив внести изменения в формат APNG и использовать уникальный MIME-тип (например, video/png), но сторонники APNG лишь добавили другой MIME-тип (image/apng), при этом настаивая на использовании расширения .png вместо .apng, что привело к тому, что формат не был одобрен Группой разработки PNG. Группа разработки PNG отклонила APNG как официальное расширение 20 апреля 2007 года, после чего было предложено несколько вариантов простого формата анимированной графики на основе PNG с использованием различных подходов. Однако, начиная с 14 сентября 2021 года, Рабочая группа PNG была назначена Всемирным консорциумом веб-технологий (W3C) для поддержки и развития спецификации PNG, и 25 октября 2022 года был опубликован первый публичный рабочий проект спецификации PNG (третье издание), включающий расширения APNG в основную спецификацию PNG. Кандидатская рекомендация была опубликована 21 сентября 2023 года.

The APNG specification was created in 2004 by Stuart Parmenter and Vladimir Vukićević of the Mozilla Corporation to allow for storing the animations needed for interfaces such as throbbers. In May 2003, Mozilla had scrapped support for MNG animations, which provides a superset of APNG functionality, citing concerns about the large file size required for the expansive MNG decoder library (300 KB); the APNG decoder, built on the back of the PNG decoder, was a much smaller component. Among users and maintainers of the PNG and MNG formats, APNG had a lukewarm reception. In particular, PNG was conceived to be a single image format. APNG hides the subsequent frames in PNG ancillary chunks in such a way that APNG unaware applications would ignore them, but there are otherwise no changes to the format to allow software to distinguish between animated and non animated images. Some of the main concerns arising from this were the inability of applications to negotiate for PNG and APNG, or distinguish between PNG and APNG once received, or for legacy software to even inform users that there are additional frames. Glenn Randers Pehrson spearheaded efforts to reconcile the PNG purists' position with that of APNG proponents by recommending changes to APNG's format and proposing the use of a unique MIME type (e. g., video/png), but the APNG proponents only added the different MIME type (image/apng) while insisting on the use of the png extension instead of apng, leading to the format not being approved by the PNG Development Group. The PNG Development Group rejected APNG as an official extension on April 20, 2007, and there have been several subsequent proposals for a simple animated graphics format based on PNG using several different approaches. However, since September 14, 2021, the PNG Working Group has been charted by the World Wide Web Consortium (W3C) to maintain and develop for the PNG specification, and the first public working draft of PNG Specification (Third Edition) was published on October 25, 2022, adding APNG extensions to the core PNG specification. The Candidate Recommendation was published on September 21, 2023.

Сжатие и оптимизация

Ряд методов оптимизации позволяет добиться минимального размера файлов APNG: оптимизация межкадрового сжатия с использованием операций альфа-смешивания и альфа-удаления, использование субкадров меньшего размера, чем полные кадры, оптимизация прозрачности, цветового типа и цветовой палитры, а также различные варианты сжатия: zlib, 7-Zip, Zopfli.

Форматы, полученные из других форм

Анимированные стикеры для Signal – это APNG с некоторыми ограничениями: размер файла не должен превышать 300 КБ, продолжительность анимации – 3 секунды, а разрешение, по всей видимости (этот момент не совсем ясен), должно быть 512x512 пикселей.

Поддержка

Mozilla Firefox добавила поддержку APNG в сборках версии 3 trunk 23 марта 2007 года. Однако, поскольку libpng является эталонной реализацией официальной спецификации PNG Group, поддержка APNG не может быть включена в основной дистрибутив libpng до тех пор, пока она не будет ратифицирована Group. Iceweasel 3 поддерживает APNG, используя неофициальный вариант libpng от Mozilla. В 2008 году WorldDMB приняла APNG как расширение, обратно совместимое с существующими стандартами, для обеспечения анимации в пользовательском приложении MOT SlideShow для цифрового радио. "Спецификация APNG 1.0 – Анимированная переносимая сетевая графика" включена в качестве нормативного приложения A в стандарт ETSI TS 101 499 V2.2.1. В 2016 году Apple приняла формат APNG в качестве предпочтительного формата для анимированных стикеров в приложениях iMessage для iOS 10. 15 марта 2017 года поддержка APNG была добавлена в Chromium. + Список компьютерных программ и их поддержки APNG, с указанием номеров версий и даты выпуска: Поле Программное обеспечение Поддерживается? С какого времени Обработка изображений APNG Assembler v. 1 cphktool APNG Anime Maker v. 1 (9 июня 2009) APNG Disassembler v. 1 APNG Optimizer v. 1.0 (28 марта 2011) Chasys Draw IES v. 5.17.05 Clip Studio Paint v. 1.6.7 (7 сентября 2017) FFmpeg v. 2.7 FireAlpaca [ja] v. 2.3.13 Gamani GIF Movie Gear v. 4.2 (март 2008) GID Только чтение v. 11 (декабрь 2023) GIMP Honeycam v. 3.48 (29 ноября 2021) Honeyview v. 5.10 (17 февраля 2015) ImageJ v. 1.41g (3 июля 2008) ImageMagick v. 7.0.10 31 (20 сентября 2020) Imagine v. 1.0.2 (4 мая 2008) IrfanView Только чтение v. 4.40 (31 июля 2015) Konvertor v. 4.02 (май 2010) KSquirrel (позже SAIL) Только чтение v. 0.7.2 (3 октября 2007) Paint.NET RealWorld Paint v. 2011.1 (декабрь 2011) VirtualDub XnView Только чтение v. 1.97.4 (30 апреля 2010) Sciter и HTMLayout UI engines Только чтение с 2008 года Krita Krita Nightly 5.0.0 pre alpha (с 22 февраля 2021) qView Только чтение v. 4.0 (31 октября 2020) Графические движки WebKit (17 марта 2015) Blink Июнь 2017 Веб-браузеры Mozilla Firefox (графический движок Gecko) v. 3 (17 июня 2008) SeaMonkey (графический движок Gecko) v. 2 Iceweasel и другие ребрендинги Debian (графический движок Gecko) v. 4.0~b12 Google Chrome и Chromium (графический движок Blink) v. 59 (5 июня 2017) Internet Explorer (графический движок Trident) Microsoft Edge (графический движок Blink) v. 79 Opera v12 и более ранние (графический движок Presto) ✔ v. 9.5 (12 июня 2008) Opera 15 и более поздние (графический движок Blink) ✔ v. 46.0 (22 июня 2017) Pale Moon (графический движок Goanna) ✔ v. 27 Мобильные браузеры iOS Safari Планируется

Mozilla Firefox added support for APNG in version 3 trunk builds on March 23, 2007. However, because libpng is the PNG Group's reference implementation of the official specification, APNG support can never be supported in the main libpng distribution so long as it remains unratified by the Group. Iceweasel 3 supports APNG by using Mozilla's unofficial variant of libpng. In 2008 WorldDMB adopted APNG as a backward compatible extension to enable animation as part of the MOT SlideShow user application for Digital Radio. "APNG 1.0 Specification Animated Portable Network Graphics" is included as normative Annex A in the ETSI standard TS 101 499 V2.2.1. In 2016, Apple adopted the APNG format as the preferred format for animated stickers in iOS 10 iMessage apps. On March 15, 2017, APNG support was added to Chromium. + List of computer programs and their support of APNG, along with their version numbers and release date Field Software Supports? Since Imageprocessing APNG Assembler v. 1 cphktool APNG Anime Maker v. 1 (9 June 2009) APNG Disassembler v. 1 APNG Optimizer v. 1.0 (28 March 2011) Chasys Draw IES v. 5.17.05 Clip Studio Paint v. 1.6.7 (7 September 2017) FFmpeg v. 2.7 FireAlpaca [ja] v. 2.3.13 Gamani GIF Movie Gear v. 4.2 (March 2008) GID Read only v. 11 (December 2023) GIMP Honeycam v. 3.48 (29 November 2021) Honeyview v. 5.10 (17 February 2015) ImageJ v. 1.41g (3 July 2008) ImageMagick v. 7.0.10 31 (20 September 2020) Imagine v. 1.0.2 (4 May 2008) IrfanView Read only v. 4.40 (31 July 2015) Konvertor v. 4.02 (May 2010) KSquirrel (later SAIL) Read only v. 0.7.2 (3 October 2007) Paint. NET RealWorld Paint v. 2011.1 (December 2011) VirtualDub XnView Read only v. 1.97.4 (30 April 2010) Sciter and HTMLayout UI engines Read only since 2008 Krita Krita Nightly 5.0.0 pre alpha (since 22 February 2021) qView Read only v. 4.0 (31 October 2020) Browserengines WebKit (17 March 2015) Blink June 2017 Webbrowsers Mozilla Firefox(Gecko layout engine) v. 3 (17 June 2008) SeaMonkey(Gecko layout engine) v. 2 Iceweasel and other Debian rebrandings(Gecko layout engine) v. 4.0~b12 Google Chrome and Chromium(Blink layout engine) v. 59 (5 June 2017) Internet Explorer(Trident layout engine) Microsoft Edge(Blink layout engine) v. 79 Opera v12 and earlier(Presto layout engine) ✔ v. 9.5 (12 June 2008) Opera 15 and later(Blink layout engine) ✔ v. 46.0 (22 June 2017) Pale Moon (Goanna layout engine) ✔ v. 27 Mobilebrowsers iOS Safari Planned

Существует серверная библиотека, позволяющая веб-браузерам, поддерживающим тег canvas, но не поддерживающим APNG, отображать APNG. Примерами таких браузеров являются Microsoft Edge и Internet Explorer 9.