Parece que existe um formato aberto padrão para animação vetorial: SVG.
Como criar e editar esses arquivos?
Espero algo como o Blender com quadros-chave e editor de curvas. O Inkscape não parece ter habilidades de animação à primeira vista.
O FOSS é altamente preferido (portanto, as coisas relacionadas ao Flash são desencorajadas, mas se houver um conversor de Flash em SVG animado, ele deverá ser mencionado).
Aqui há uma lista de programas de animação já existentes (incluindo animação SVG) http://wiki.inkscape.org/wiki/index.php/Animation-%28Timeline%29
Existem software livre e proprietário.
Acho que o Accelerated-IO.com tem um aplicativo on-line que pode converter raster para SVG e depois o anima. Eu acho que o aplicativo também pode editar a animação existente. Verifique http://www.pac-n-zoom.com/ .
Como a lista do inkscape não inclui um produto novo, eu o listarei além da resposta aceita:
Não livre
https://aphalina.com/ - SVG Animation Studio comercial semelhante ao Macromedia Dreamviewer e Microsoft Expression Blend.
Disclaimer: Este produto foi criado por meu amigo. Eu não trabalho para ele.