在发展停滞了二十多年后，PNG正准备重拾昔日辉煌。万维网联盟 (W3C) 24号宣布了PNG[1]（Portable Network Graphics，发音为“ping”）的第三版规范[2]。

PNG 格式已经存在20多年了，得到广泛应用。它是一种用于无损、可移植且压缩良好的静态和动画光栅图像存储的可扩展文件格式，旨在替代 GIF（读jif） 且可取代 TIFF 的部分常见用途。但迄今为止，该标准仅进行过两次重大修订。一次是 1996 年发布时的1.0，另一次是 2003 年发布的2.0[3]。PNG具有许多重要优势。尽管苹果公司拥有一些相关专利，但 PNG 格式基本是免费的，而 GIF 格式则受到专利限制（专利先已经过期）。

PNG 3.0带来很多新功能，首先是HDR的支持：

我更感兴趣的是它对动图的支持和Exif的提升。

动态PNG格式是Mozilla在很久以前提出的，但这一次才真正合入标准。APNG（Animated Portable Network Graphics）即动态便携式网络图形，是基于 PNG 格式扩展的动画格式，在图像质量、透明度、文件体积等方面具备优势。

APNG 以 PNG 规范为基础，存储为二进制文件，数据同样以 “块（chunks）” 的形式组织。在 PNG 原有结构上，APNG 引入了三个新的块类型：acTL（动画控制块）、fcTL（帧控制块）、fdAT（帧数据块）。acTL 块位于第一个 IDAT 块之前，用于标识该文件为 APNG 文件，同时包含动画的总帧数和循环次数信息。fcTL 块出现在每一帧之前，存储着帧的元数据 ，如帧的尺寸、位置、显示延迟、透明处理方式等。fdAT 块用于存储帧的内容，其结构与 IDAT 块类似，但开头多了一个序列号，该序列号与 fcTL 块中的序列号相关联，用于确保帧的正确顺序和时间控制。

APNG 的第一帧是普通的 PNG 流，这使得不支持 APNG 的软件或浏览器能够显示 APNG 文件的第一帧内容，忽略后续的动画块，从而实现了与 PNG 的向后兼容性。这点非常重要。

相比GIF仅支持 8 位颜色深度，最多显示 256 色，APNG 支持 24 位颜色深度，能够呈现超过 1600 万种颜色，且在色阶过渡上更平滑，图像质量更高，抗锯齿效果更好。APNG 支持 8 位 Alpha 透明通道，不仅可以实现完全透明，还能呈现透明度渐变效果 。而 GIF 只支持简单的全透明或不透明，在处理带有透明效果的图像时，边缘容易出现杂边，视觉效果不佳。APNG 采用 Deflate 压缩算法，在相同的图像内容和颜色深度下，APNG 文件体积往往比 GIF 更小。APNG 还会通过算法计算帧之间的差异，只存储帧之间的差异，而不是存储全帧，进一步减小了文件大小。

APNG最早2004 年由 Mozilla 公司的 Stuart Parmenter 和 Vladimir Vukićević设计提出，旨在替代老旧的 GIF 格式以及解决 MNG 格式程序库复杂、资源占用大的问题。但 APNG 在发展过程中面临诸多阻碍，2007 年 PNG 组织投票否决其成为官方标准，主要原因是 PNG 组织更倾向于推广 MNG，且 APNG 格式存在一些让软件难以区分动画和非动画图像的问题。不过，Mozilla Firefox 从 2007 年 3 月的 3.0 版本开始支持 APNG，随后，Safari、Chrome 等浏览器也陆续加入支持行列。不过直到目前为止，Google都拒绝支持这种格式，但不出意外，Apple却十分欢迎它。

PNG 第三版规范对 Exif（Exchangeable Image File，可交换图像文件）的支持有了显著提升，主要体现在将其纳入主规范，优化存储格式，并提高兼容性和适用性。在旧规范中，Exif并非 PNG 的标准组成部分 ，而在第三版规范里，它成为主规范的一部分。这意味着 Exif在 PNG 文件中的使用有了官方规范依据，软件开发者能依据规范更好地实现对 Exif数据的处理，提升了 Exif数据在 PNG 图像中的地位和规范性。

eXIF 数据在 PNG 中的存储格式得到明确规范。数据段按 “4.7.2 Interoperability Structure of APP1 in Compressed Data” of [CIPA - DC - 008] 规定的格式存储，但去掉了 JPEG APP1 标记、长度以及 “Exif ID code”（即 “Exif”、NULL 和填充字节） 。这种优化后的格式更贴合 PNG 文件结构，减少了冗余信息，提高了存储效率，也便于软件解析和处理 Exif数据。

新规范下，虽然对 Exif数据在 PNG 中的存储有了明确规定，但也指出若图像编辑后，Exif数据可能不再适用，建议解码器谨慎对待。这说明规范在考虑到实际应用中图像编辑情况的同时，也为软件开发者处理 Exif数据提供了指导，提高了 PNG 文件在不同场景下对 Exif数据的兼容性和适用性。

展望未来，PNG 3.0 规范蕴含着无限潜力。随着 APNG 被纳入核心规范，将激励更多开发者利用其特性，创作出更丰富、生动且高质量的动画内容，无论是在网页、应用程序还是游戏领域，APNG 有望逐步取代 GIF 在动画领域的地位。HDR 支持的加入，使得 PNG 在处理专业图像、摄影作品等方面更具优势，随着 HDR 显示设备的进一步普及，基于 PNG 3.0 的 HDR 图像将为用户带来更为逼真、震撼的视觉体验。而对 Exif 元数据的支持，能极大地便利图像的管理、检索与后期处理，特别是对于摄影师、设计师等专业人士而言，这一功能将成为工作流程中的得力助手。

期待PNG 3.0尽快来到，让我们摆脱GIF粗糙庞大的动图！

【1】PNG is BACK： https://www.programmax.net/articles/png-is-back/

【2】png 3： https://www.w3.org/TR/png-3/

【3】PNG 2.0： https://www.w3.org/TR/2003/REC-PNG-20031110/