easy-png-tools2/docs/analysis.md

Анализ: набор PNG-утилит для браузера

Проект: easy-png-tools — набор PNG-утилит, работающий полностью в браузере. Вдохновлён идеей онлайн-сервисов «все PNG-операции в одном месте»: никаких загрузок на сервер, всё считается локально. Стек: SvelteKit + @sveltejs/adapter-static (статический экспорт, никакого сервера). Все данные обрабатываются на клиенте, ничего не уходит в сеть.

Источник идеи: типовой перечень утилит, который встречается в онлайн-наборах PNG-инструментов (~296 операций).

---

1. Ключевые технологии браузера

Задача	Средство
Декодирование изображений	<img> / createImageBitmap() / ImageDecoder — браузер нативно декодирует PNG, JPEG, WebP, GIF, BMP, ICO, AVIF
Кодирование PNG/JPEG/WebP	canvas.toBlob() / toDataURL() — нативные кодировщики
Пиксельная обработка	ImageData + Uint8ClampedArray (RGBA), read-only canvas
Чтение/анализ PNG-структуры	Своя мини-библиотека чанков (IHDR/PLTE/tRNS) или pngjs
Сжатие/оптимизация PNG на байтовом уровне	UPNG.js (JS) либо pngquant/oxipng (WASM)
GIF-анимации (fade/reveal и т.п.)	gifenc / gif.js (JS), APNG — UPNG
Кодирование GIF/BMP на байтовом уровне	gifenc, простой ручной BMP-энкодер
Тяжёлая математика без блокировки UI	Web Workers, SharedArrayBuffer, WASM (zlib, квантование, ML)
Экономия памяти при больших изображениях	ImageBitmap, работа тайлами, downscale до декорирования

Вывод для архитектуры: ~90% утилит — это одна и та же связка «декодировать → прогнать через пиксельную функцию → закодировать». Разумно сделать общий ядро (core/pipeline.ts + набор операций над ImageData) и тонькие страницы-обёртки в SvelteKit. Каждая утилита = отдельный маршрут со своим UI (drag&drop слева, превью, параметры, скачивание справа).

---

2. Уровень EASY — canvas + ImageData, простые попиксельные операции и композиция

Реализация: загрузка в canvas → getImageData() → цикл по пикселям / перекомпоновка / отрисовка на выходной canvas → toBlob('image/png'). Без сложных алгоритмов, каждая утилита — часы работы.

2.1 Конвертация форматов и текстовые представления

• convert-png-to-jpg / convert-jpg-to-png / convert-webp-to-png / convert-png-to-webp / convert-svg-to-png — рисование на canvas + toBlob() нужного типа
• convert-bmp-to-png / convert-ico-to-png / convert-gif-to-png (первый кадр) — нативное декодирование браузером
• convert-png-to-bmp — BMP-формат простой, ~30 строк энкодера
• convert-png-to-base64 / convert-base64-to-png / data-uri (в обе стороны) — FileReader.readAsDataURL + строка
• convert-png-to-bytes / convert-bytes-to-png / convert-png-to-hex / convert-hex-to-png / convert-png-to-rgb-values / convert-rgb-values-to-png — чтение/запись ImageData в текст
• convert-png-to-gif (один кадр) — gifenc, тривиально

2.2 Прозрачность и альфа-канал

• create-transparent-png, remove-color-from-png(простая версия), transparent-logo-maker, remove-logo/icon-background (по цвету) — замена цвета на прозрачность по порогу близости
• remove-alpha-channel-from-png, fill-alpha-channel-in-png, replace-alpha-channel-in-png, extract-alpha-channel-from-png, invert-png-alpha-channel — манипуляции только с A-компонентой
• generate-png-alpha-mask, show-transparent-png-areas, fill-transparent-png-pixels, convert-semi-transparent-png-to-opaque — пороги и заливки по альфе
• harden-png-edges — бинаризация альфы по порогу

2.3 Цвет: замена, тон, каналы, цветовые пространства

• change-png-color, change-png-color-tone, change-png-opacity, swap-png-colors, change-png-brightness, change-png-contrast, convert-png-to-grayscale, add-sepia-tone-to-png, change-png-hue, invert-png-colors, reverse-png-colors, convert-png-to-two-colors, convert-png-to-black-and-white, create-monochrome-png, generate-single-color-png — попиксельные арифметики/преобразования
• extract-png-color-channels, swap-rgba-color-channels, split-png-into-rgb-components — перестановка/выделение RGBA-каналов
• convert-png-to-hsl/hsv/hsi/cmyk/ycbcr/lab-colors — известные формулы конвертации (Lab — чуть больше математики, но детерминировано)
• generate-*-color-palette (complementary/monochromatic/analogous/triadic/tetradic), generate-similar-color-shades, color-wheel-generator, mix-multiple-colors, calculate-average-color, simulate-paint-colors, blend-two-colors, step-between-two-colors, convert-color-names-to-png — генераторы палитр/смешение без работы с изображением
• posterize-png, create-color-spectrum-png, create-multi-color-gradient-png, generate-png-gradient-palette — простые градиенты/квантование уровней

2.4 Геометрия, композиция, холст

• resize-png, zoom-png, crop-png, cut-png, rotate-png, skew-png, shift-png, change-png-canvas-size, change-png-aspect-ratio, fit-png-in-rectangle, convert-landscape/portrait-png-to-portrait/landscape-png — операции через CanvasRenderingContext2D (drawImage, rotate, setTransform)
• flip-png-horizontally/vertically, mirror-png, reverse-png — отражение/поворот на 180°
• center-png, center-logo, center-icon — центровка по bounding box альфа-канала
• duplicate-png, clone-png, multiply-png, create-png-tile, create-symmetric-png, split-png-into-parts — тайлинг/копирование
• create-round-png, create-square-png, create-star-shaped-png, create-wavy-shaped-png, round-png-corners — маски-«штампы» на альфе
• add-png-border, add-padding-to-png, add-space-around-png, remove-padding-from-png, remove-space-around-png, remove-png-padding — расширение/усадка холста
• add-png-background, add-signature/logo/icon/stamp-background — подложка под прозрачность

2.5 Текст, рамки, простые эффекты

• add-text-to-png, convert-text-to-png, create-emoji-png, add-png-watermark, wrap-png-in-polaroid, create-logo-from-text, create-icon-from-text/emoji, create-custom-stamp, create-*-stamp (round/rect/green/red/number/date-time/monogram/from-text/emoji), create-placeholder-png, create-empty-png, create-custom-png, generate-colorful-png, generate-random-png, generate-white-noise-png, generate-1x1-png, draw-png-grid — рисование примитивов/случайных данных
• add-noise-to-png, create-glitch-png, pixelate-png, censor-png, erase-part-of-png, randomize-png-pixels — шум/порча байтов/блоки/кисть
• add-shadow-to-png — смещение + лёгкое размытие + композиция
• add-artifacts-to-png — простой вариант: JPEG-раундтрип через canvas

2.6 Анализ и проверки

• analyze-png, find-png-file-size, find-png-dimensions, check-if-png-is-landscape-or-portrait, find-png-color-count, check-if-png-is-grayscale, check-if-png-is-transparent, verify-if-image-is-png, pick-png-color, pick-logo/icon-color, png-viewer, test-png, preview-png-on-colorful-background, test-png-on-multiple-backgrounds — чтение заголовков/ImageData/гистограмм, «пипетка» по клику
• sort-colors — сортировка списка палитры (не изображения)

2.7 Семейства signature/logo/icon/stamp — простые вариации

Почти все «-maker/-color/-resize/-crop/-rotate/-bg/-space/-padding/-grayscale/-single-color/-white/-black/-semi-transparent/-shadow» для signature/logo/icon/stamp — это переиспользование операций из разделов выше с одним цветом/боксом. Отдельно перечислены только те, что требуют алгоритмов (см. MEDIUM/HARD).

Примерный объём: ≈180–190 утилит уровня EASY.

---

3. Уровень MEDIUM — нужен настоящий алгоритм (свёртки, морфология, квантование, анимация)

Реализация: честные алгоритмы на ImageData, часто в Web Worker, при необходимости — обвязка вокруг готовых JS-библиотек.

3.1 Фильтры и свёртки

• blur-png, sharpen-png — box/gaussian blur, ядро свёртки (упрощённо можно ctx.filter, но качественно — своя свёртка)
• refine-png-edges, feather-png-edges, clean-png-edges — работа с полупрозрачными краями: размытие альфы, де-контуринг, suppression полупрозрачности
• add-glow-effect-to-png — расширение альфы + размытие + цветное наложение

3.2 Морфология и контуры (операции над альфа-маской)

• add-stroke-to-png, add-outline-to-png, remove-stroke-from-png, remove-outline-from-png, find-png-outline — dilation/erosion по альфе, извлечение контура
• make-signature-thicker / make-signature-thinner, make-icon-thicker / make-icon-thinner — dilation/erosion
• convert-outlined-icon-to-filled-icon — flood-fill замкнутых областей; convert-filled-icon-to-outlined-icon — эрозия
• remove-png-border, remove-border-around-icon, remove-stamp-border — детект однотонной/декоративной рамки и вырезание

3.3 Квантование и цветовая кластеризация

• quantize-png, decrease-png-color-count, set-custom-png-color-palette, add-dithering-to-png — median cut / octree / Wu + Floyd–Steinberg; готовые JS-библиотеки (image-q и т.п.)
• change-png-quality, create-low-quality-png — симуляция потери качества через квантование + JPEG-раундтрип
• convert-png-to-color-blocks — мультипликативный блок-эффект/квантование по блокам
• extract-png-color-palette, find-logo-color-scheme, extract-icon-colors — частотная гистограмма + выбор топ-N / кластеризация
• create-unique/popular/multi-color/outlier-color-mask — статистика распределения цветов и выделение по маске

3.4 Выделение объектов по цвету / фону

• remove-png-chroma-key — порог по цвету + деспилл (убрать зелёную окантовку)
• remove-color-from-png (качественная версия), extract-color-from-png, separate-png-colors, separate-logo-colors, separate-icon-colors — сегментация по близости цвета
• convert-png-to-silhouette, convert-png-to-stencil — порог + заливка силуэта
• extract-stamp-from-image (по цвету печати) — хромакей/частотный фильтр по цвету чернил
• remove-png-background (вариант без ИИ) — проверенный цветовой подход, знакомый по популярным онлайн-наборам PNG-утилит. Работает хорошо на однотонном/градиентном фоне и в ряде случаев удобнее ИИ. Опции и алгоритм:
  • Background Color — выбор удаляемого цвета: пипеткой по изображению или hex/RGB
  • Percentage (похожесть цвета) — slider; 0% = убрать только точный цвет, >0% = убрать соседние оттенки в окрестности цвета (в цветовом пространстве)
  • Delete Outer Areas (галочка) — режим «только внешние пиксели»: удаляются только области, связанные с краями изображения (flood-fill/region-growing от границ). Выключена = удалять по всему холсту. Именно эта опция позволяет убрать фон, не задевая «пятна» того же цвета внутри объекта
  • Smooth Edge Line + Radius — постобработка: полупрозрачная полоса толщиной N px по границе удаления (сгладить переход)
  • Preview Deleted Background — двухцветный предпросмотр маски (что удаляется/что остаётся)
  • Реализация: выбор цвета → порог по цветовому расстоянию → (опц.) flood-fill от краёв → сглаживание краёв → маска поверх превью. Всё на ImageData, без ML.

3.5 Геометрические искажения и пиксель-сортировка

• add-whirl-to-png — свирл/вихрь: обратное отображение координат
• sort-png-pixels — pixel sorting (сортировка строк/столбцов по яркости/цвету)
• upscale-png / downscale-png — качественный ресемплинг (Lanczos, mipmap) поверх базового canvas-resize
• remove-signature-background, transparent-png-signature-maker, clean-up-signature-edges, improve-low-quality-signature, clean-logo-edges, clean-icon-edges, fix-low-quality-stamp, convert-rubber-stamp-to-digital-stamp — комбинация «цвет→прозрачность + де-шум + морфология краёв»
• convert-image/png/jpg/icon/logo/signature-to-stamp — стилизация в двухцветную «печать» (порог + зернистость + края)

3.6 Анимации и GIF-энкодинг

• convert-png-to-gif, slowly-reveal-png, create-disappearing-png, fade-in-png, fade-out-png, create-scrolling-png, create-png-sequence-from-gif — декомпозиция кадров GIF / генерация последовательности кадров + gifenc/UPNG (APNG)

Примерный объём: ≈71 утилита уровня MEDIUM.

---

4. Уровень HARD — WASM, ML, длительная обработка, тонкая подгонка алгоритма

Реализация: WASM-модули, ML-модели в браузере, длительная обработка с прогресс-барами.

• compress-png / reduce-png-file-size / optimize-png — сжатие на уровне формата: нужен качественный PNG-энкодер с контролем zlib-фильтров/битовой глубины и оптимизаторы. Решение: pngquant / oxipng / zopfli (WASM) + подгонка под «качество→размер» (это главный кандидат на HARD — именно здесь тюнинг бесконечен)
• remove-png-background (вариант с ИИ) — опциональное улучшение к MEDIUM-версии: ML-сегментация (Rembg/DeepLab в WASM или ONNX) для произвольных фото, где цветовой матчинг бессилен. Начинать можно без него — не-ИИ версия уже даёт рабочий инструмент
• extract-signature-from-image — детект подписи на скане/фото с произвольным фоном: де-шум, контраст, ML-детекция
• convert-handwritten-signature-to-digital-signature — очистка и «оцифровка» почерка (ML, денойзинг, выравнивание)
• extract-barcode-from-image — декодирование штрих-кодов/QR: готовая библиотека zxing-wasm, сопряжение с камерой/фото

Итого 6 утилит уровня HARD (все — опциональные улучшения/надстройки). Всё остальное (≈290) — EASY/MEDIUM.

---

5. Итоговая сводка

EASY — ~185 утилит. canvas + ImageData. Примеры: crop, resize, rotate, конвертации, альфа-канал, палитры, текст, рамки, анализ.

MEDIUM — ~71 утилита. Алгоритмы, Web Workers, gifenc. Примеры: blur, sharpen, морфология, квантование, дизеринг, pixel sorting, анимации GIF, remove-background (без ИИ).

HARD — 6 утилит. WASM (pngquant/oxipng/zxing), ML (ONNX/Rembg). Примеры: compress/optimize, remove-background (ИИ), extract-signature, barcode.

---

6. Рекомендации по реализации

1. Единое ядро обработки — src/lib/core/: загрузка файла → ImageData, библиотека операций (color.ts, alpha.ts, geometry.ts, filters.ts, morphology.ts, quantize.ts, channels.ts), экспорт через toBlob. Каждая утилита — тонкая SvelteKit-страница + общие компоненты (DropZone, Preview, Download).
2. Порядок внедрения: MVP = ~40 топовых EASY (crop, resize, rotate, convert, alpha, grayscale, brightness, палитры, watermark, add-text, add-background, pick-color, analyze). Затем остальные EASY → MEDIUM пакетами по темам (фильтры, морфология, квантование, анимации). remove-png-background (без ИИ) — отличная «витринная» MEDIUM-фича ранних этапов: не требует ML и переиспользует remove-color + flood-fill + сглаживание краёв. HARD — в последнюю очередь.
3. Производительность: вся пиксельная работа и тяжёлые алгоритмы — в Web Worker; большие изображения декодировать сразу в downscale для превью; прогресс-бары для MEDIUM/HARD.
4. SEO/структура: SvelteKit + static adapter — каждая утилита отдельный маршрут (/crop-png, /rotate-png), что даёт удобные адреса и повторяет распространённую структуру наборов PNG-инструментов.
5. Семейства logo/icon/stamp/signature — переиспользуют общие операции; в коде это конфиг-опции той же страницы (например /resize-png и /resize-icon = один компонент с разными подписями/дефолтами). Не плодить дублирующий код.