APNG

定义

APNG 是对 PNG 规范的一类扩展，用于在 PNG 文件内部存储逐帧动画序列，其效果与动态 GIF 接近，但同时支持 GIF 不具备的 24 位图像和 8 位透明度^[1]。APNG 文件本身仍是合法的 PNG 文件，其第一帧以普通 PNG 数据流的形式保存，因此多数只识别 PNG 的解码器可以直接显示这一帧^[2]。

在文件标识方面，APNG 使用 .png 与 .apng 两种扩展名，互联网媒体类型登记为 image/apng，与之并列的静态版本仍使用 image/png^[1][3]。

原理

PNG 规范允许在数据流中插入解码器可忽略的辅助数据块，APNG 正是利用这一机制，把动画信息放入 PNG 未定义的辅助块中。规范新增了三类数据块：动画控制块 acTL 声明该文件为动态 PNG，记录总帧数与循环次数；帧控制块 fcTL 记录单帧的尺寸、位置、延迟与合成方式；帧数据块 fdAT 承载除首帧外各帧的压缩图像数据^[2]。其中 acTL 必须出现在第一个 IDAT 块之前，才能被识别为 APNG^[4]。

fcTL 与 fdAT 块共用一套从 0 开始、逐块递增的序号，用于在块顺序被打乱时恢复帧的先后与播放节奏；缺少序号或序号乱序时，解码器会放弃动画数据，仅显示占位图像^[4]。每一轮播放开始前，输出缓冲区会被初始化为全透明黑色，以保证各次播放结果一致^[5]。

其向后兼容性来自 PNG 的块忽略规则：不认识 APNG 专有块的解码器会跳过这些块，只解出第一帧静态图像，从而实现同一文件在不同软件中的降级显示^[2]。

发展历程

APNG 的规范由 Mozilla 公司的 Stuart Parmenter 与 Vladimir Vukićević 于 2004 年创建，最初目的是为界面中的活动指示器等元素提供动画存储方案^[6]。同一时期，PNG 团队另有一种位图动画格式 MNG，因其解码库体积较大而未被 Mozilla 采用，APNG 凭借较小的实现体量与对旧 PNG 实现的兼容性成为替代方案^[6]。

2007 年 3 月 23 日，Mozilla Firefox 3.0 的开发测试版本开始支持 APNG；同年 4 月 20 日，PNG 组织以 10 比 8 的投票结果否决将 APNG 纳入官方标准，主要理由是该格式并非独立格式，且 PNG 应保持为静态图像格式^[7]。此后 APNG 虽未进入标准，却被 Safari、Chrome、Edge 等浏览器陆续支持，2016 年苹果把它选为 iOS 10 的 iMessage 应用动态贴纸的优先格式，2017 年 Chromium 也加入了 APNG 支持^[7][8]。

2025 年 6 月 24 日，万维网联盟发布 PNG 第三版推荐标准，正式把 APNG 收入核心规范，其内容与 Mozilla 维护多年的 APNG 文档保持一致，使标准与长期部署的实现相互对齐^[9][10]。

应用

APNG 适合不需要与音频或其他轨道同步的简单动画，例如加载指示器、进度动画以及网页用户界面中的动态元素^[11]。在 iOS 上，它是苹果 iMessage 与信息应用创建动态贴纸时所支持的格式之一^[11]。

在网页图像格式选择中，APNG 被视为无损动画序列的合适方案，相较动态 GIF 具有更好的画质表现；对应的浏览器支持包括 Chrome 59、Edge 12、Firefox 3、Opera 46 与 Safari 8 及之后版本^[11]。数字广播领域也采用过 APNG：2008 年世界数字多媒体广播组织将其作为向后兼容的扩展，用于数字广播的 MOT 幻灯片应用，并被写入相关欧洲电信标准协会标准的规范性附录^[8]。

局限

APNG 的动画数据藏在 PNG 辅助块中，格式本身没有提供让软件在接收后区分动态与静态 PNG 的机制，早期软件难以据此判断文件是否含有额外帧，也无法就 PNG 与 APNG 进行协商，这一直是标准讨论中的争议点^[6]。多个 APNG 优化工具在改动位深、调色板或隔行方式时会破坏 fdAT 数据的有效性，因此这类工具对 APNG 的处理能力受限^[12]。

兼容性方面，微软 Internet Explorer 不支持 APNG，早期基于 Blink 引擎的浏览器也需要借助插件才能播放动画^[13]。此外 APNG 只支持无损压缩，在以真彩色保存内容时文件体积可能明显偏大，需要靠减少颜色数量等方式控制大小^[14]。

在更广泛的格式比较中，AVIF 与 WebP 的压缩效率优于 APNG，但 APNG 的浏览器支持面更广；APNG 是用于替代简单动态 GIF 的方案，并不适合作为通用视频或复杂交互动画的解决手段^[11]。

参见

• PNG —— APNG 所扩展的基础静态图像格式。

• GIF —— APNG 在动态图像领域的主要替代对象。

• WebP —— 同时支持静图与动画的网页图像格式。

• AVIF —— 压缩效率较高的新一代图像格式。

• MNG —— 与 APNG 同期竞争的多帧位图动画格式。

• 万维网联盟 —— 发布 PNG 第三版标准、正式纳入 APNG 的标准组织。