不依赖第三方工具判断 AVIF 动画的技巧

2025-02-26 08:25:30

不借助第三方工具判断 AVIF 文件是否为动画

在处理图像文件时，判断一个 AVIF 文件是否包含动画，而又不依赖任何第三方库或程序，是一个有些挑战但有趣的问题。AVIF 格式的灵活性带来了一些识别上的复杂性。下面介绍几种方法，直接利用文件结构来判断其是否为动画。

一、理解 AVIF 文件结构

AVIF 文件格式基于 HEIF（High Efficiency Image File Format）。它使用“boxes”（也称为“atoms”）的结构来组织数据。每个 box 都有一个类型和大小。要确定 AVIF 文件是否是动画，需要深入查看特定的 box。

二、检测方法

1. 检查 'meta' Box 中的 'iprp' 和 'ipco'

静态 AVIF 通常只有一个图像项，而动画 AVIF 往往有多个。关键在于 'meta' box 内的 'iprp' (Image Properties) 和 'ipco' (Image Property Container) boxes。动画 AVIF 可能会包含多个与图像项关联的属性，指示多个帧。

原理：

meta box 包含了关于图像的元数据。
iprp 包含了图像属性。
ipco 包含属性容器。
动画AVIF文件中，多个帧的信息会体现在这里。

步骤与代码示例 (使用 hexdump 和 shell 脚本):

使用 hexdump 查看文件头部信息。观察 'meta' box 的位置和大小。
```
hexdump -C <your_avif_file> | head -n 50
```
从输出中定位meta box。

使用脚本解析，统计相关的 boxes：
这只一个思路，真实环境下要通过meta box大小计算偏移，再读取对应的内容：

#!/bin/bash

file="$1"

#  查找 'meta' box 的起始位置 (简化示例，假设 'meta' 总是在开头附近)
meta_start=$(hexdump -v -e '8/1 "%02X ""\n"' "$file" | grep -n "6D 65 74 61" | head -n 1 | cut -d: -f1)
  # 简单的计算偏移示例，不保证通用。  
  # echo $meta_start;
  if [ -z "$meta_start" ]; then
     echo "Meta box not found"
     exit 1
  fi;

  meta_start_decimal=$((16#${meta_start// /})) # 转10进制。
# echo "Meta box 10: $meta_start_decimal"

# 注意，这只是一个*非常简化*的示例, 用来显示大致思路，不能直接用于生产！
 is_animated=$(hexdump -v  -s $meta_start_decimal -n 512 -e '8/1 "%02X ""\n"'  "$file" | grep "69 70 72 70"| wc -l);  #查找 iprp. 69 70 72 70 是iprp 的hex

if (( is_animated > 1 ));
then
   echo "Likely an animated AVIF (iprp count: $is_animated)"
else
  echo "Likely a static AVIF (iprp count: $is_animated)"
fi

运行脚本:

  ./check_avif.sh your_avif_file.avif

注意： 上面的脚本非常初级，仅仅为了展示思路。真实的解析需要处理更多边界情况，如'meta' box 大小、嵌套 box 结构等。上面的代码仅用于学习理解 ，真实情况下需要写更完整的解析代码，正确地解析出所有BOX的起始和结束。

观察：多个 'iprp'/'ipco' 的关联暗示动画。

2. 使用 'ispe' (Image Spatial Extents) box

'ispe' box 定义了图像的空间尺寸。在动画 AVIF 中，尽管所有帧通常具有相同的尺寸，但检查每个关键帧或显著变化帧的 'ispe' box 是否存在并一致，可以作为辅助判断。

原理:
每一个关键帧，都可能有自己的信息。通过比较可以佐证。

步骤与代码示例（思路）:
类似于上述方法，使用 hexdump 查找 'ispe' box，提取宽度和高度信息。然后需要一个循环,去分析可能的每一个关键帧数据。如果宽度高度信息出现不一致，可能就不是动画。反之,如果宽度高度数量多,而且一样，可以佐证是动画的可能性增加。这里不做代码演示，因为它和方法一类似, 需要较为复杂的BOX结构解析代码，仅仅用脚本较难完成.