GIF vs APNG vs WebP

再转一个我在知乎的回答

简介

GIF 是一个非常古老的格式,1987 年诞生,最后一个版本是 1989 年。(这就是为什么 GIF 文件头的 magic number 是 GIF89a)

APNG 相对新一些,是 Mozilla 在 2004 年推出的,十几年的科技进步是不容小觑的,所以 APNG相对于 GIF 的优势十分明显,后面会分析。APNG 格式是 PNG 的扩展,第一帧储存方式和普通的 PNG 一样在 IDAT 区段中,APNG 只是新增了三种区段,所以如果一个软件只支持 PNG 而不支持 APNG 的话,依旧可以显示出图片的第一帧,只是不能动罢了。

APNG 新增的三种区段分别为:

  • acTL (animation control) 用来存放帧数和播放次数,整个文件只有一个区段
  • fcTL (frame control) 用来存放每一帧的高、宽、位置、延时等信息,每一帧一个区段
  • fdAT (frame data) 用来存放除了第一帧以外后面每一帧的图片数据,采用 Deflate 压缩,每一帧一个区段

这里稍微提一下 WebP,Google 在 2010 年推出的全部通吃的图片格式,为什么叫全部通吃呢?因为他既可以有损(替代 JPEG)也可以无损(替代 PNG),还可以动(替代 GIF),并且在压缩率上全面超越了这三种常用的格式。

压缩率

GIF 采用的是 LZW,而 APNG 采用的是 Deflate,再加上 APNG 继承了 PNG 的 filter,利用相邻像素的相似性使压缩率大大提高,详见浅谈PNG无损优化

就以下面这个 Wikipedia 页面的 GIF 为例吧

Rotating earth (large)

原 GIF 文件大小为 1.36 MB,但是一般的 GIF encoder 都不会拼命的去优化文件大小。

如果让 gifsicle 利用各种奇淫技巧进行优化,可以将文件无损的压缩到 978 KB

而随随便便转换一个 APNG 才 826 KB 而已

如果不在乎压缩时间的话,使用奇淫技巧(zopfli)来压缩 APNG,还可进一步压缩到 811 KB

而如果无损转换成 WebP 的话,只有 767 KB

如果允许有损的话(肉眼看不出区别),WebP 只有 199 KB!!!

这里使用了 -lossy 来压缩有损,实际上 WebP 还支持 -mixed,可以每一帧根据压缩体积单独选择有损或者无损,但是由于这个图片更适合有损所以这里没有用 -mixed。

将上面的数据做了个图表,大概是这样子的(由于样本数仅为 1,本测试及其不科学,结果仅供参考)

 

颜色

GIF 每个像素只有 8 bit,也就是说只有 256 种颜色,于是很多人误以为 GIF 不支持 24 bit RGB,但实际上,GIF 的限制是每一帧最多只能有 256 种颜色,但是每种颜色可以是 24 bit 的。不过即使是这样,256 种颜色还是太少了,这就导致了 GIF 的画质都比较差。

而 APNG 和 WebP 则完全没有这方面的限制。

透明

GIF 虽然也支持透明,但是他只支持将某个颜色标记成透明,也就是说他不支持半透明,只支持完全透明或者完全不透明。如果把一个边缘是半透明的图片转换成 GIF,就会出现另一个答案中提到的杂边问题。

而 APNG 和 WebP 都支持 8 bit alpha channel,透明度可以有 256 级。

兼容性

这可能是 GIF 唯一的优势了吧。

几乎所有的浏览器都支持 GIF,而支持 APNG 的浏览器只有 Firefox 和 Safari,据说 Chrome 58 开始也会支持 APNG,目前支持 WebP 的只有 Chrome 和 Opera,据说 Firefox 也即将支持 WebP据说 Safari 也在测试 WebP 的支持。至于 IE 和 EDGE 嘛,呵呵,还是换浏览器吧。

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13 条回复

  1. madli说道:
    Google Chrome 56.0.2924.87 Google Chrome 56.0.2924.87 Windows 7 x64 Edition Windows 7 x64 Edition

    换浏览器笑死

  2. shen说道:
    Google Chrome 50.0.2661.102 Google Chrome 50.0.2661.102 Windows 10 x64 Edition Windows 10 x64 Edition

    老哥怎么不搞精简绿色软件了,迅雷好久没更新了

  3. 烟灰说道:
    Google Chrome 55.0.2883.103 Google Chrome 55.0.2883.103 Windows 10 x64 Edition Windows 10 x64 Edition

    话说,博主被墙了么?一直打不开,开了SS,瞬间打开

  4. Lee说道:
    Firefox 50.0 Firefox 50.0 Windows 7 x64 Edition Windows 7 x64 Edition

    为什么PNG组织不认可APNG,是因为和MNG竞争的原因吗?
    另外刚发现,我一直用的MoreMovieRatings,竟然是博主写的。都不知道……

  5. DD说道:
    Google Chrome 56.0.2924.87 Google Chrome 56.0.2924.87 Windows 10 x64 Edition Windows 10 x64 Edition

    老哥怎么不搞精简绿色软件了,迅雷好久没更新了

  6. leoxxx说道:
    Google Chrome 45.0.2454.101 Google Chrome 45.0.2454.101 Windows XP Windows XP

    CHROME有个APNG的插件。大部份APNG能正常查看,部份APNG无法正常查看(记得好像是本地的看不了)。IE啥的真心渣渣。只支持GIF也就算了,但GIF还是限速的,快于0.1秒/帧就无法显示效果。
    还有你说的GIF 24位是靠映射的吧。反正我现在要生成色彩好一点GIF都有PS做,其它软件(比如ULEAD)做出来的真是不能看,那颜色太差了。

  7. weapon张说道:
    Maxthon 5.1.3.1000 Maxthon 5.1.3.1000 Windows XP Windows XP

    现在火狐新版的启动速度好快,Opera好久没用了,新版的Opera就是套Blink和Chromium的壳而已,还弄出个NEX格式的扩展,其实就是CRX,这偷懒偷也是没谁了,Opera12还支持的APNG在Opera30多的时候因为用的Chromium反而不支持了,现在Chrome支持了Opera才支持,Opera还分裂了一个V开头的Vivaldi,这名字我连记都记不住.

  8. weapon张说道:
    Maxthon 5.1.3.1000 Maxthon 5.1.3.1000 Windows XP Windows XP

    文章的最后一段话说出了为什么IE和EDGE是浏览器下载工具的原因

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