转 GIF图片的文件储存结构和动画原理

转 GIF图片的文件储存结构和动画原理 转 GIF图片的文件储存结构和动画原 理 原文地址:[转]GIF图片的文件储存结构和动画原理作者:serfan1.概述 GIF(Graphics Interchange Format，图形交换格式)文件是由CompuServe公司开发的图形文件格式，版权所有，任何商业目的使用均须CompuServe公司授权。 GIF图象是基于颜色列表的(存储的数据是该点的颜色对应于颜色列表的索引值)，最多只支持8位(256色)。GIF文件内部分成许多存储块，用来存储多幅图象或者是决定图象表现行为的控制块，用以实现动画和交互式应用。GIF文件还通过LZW压缩算法压缩图象数据来减少图象尺寸。 2.GIF文件存储结构 GIF文件内部是按块划分的，包括控制块(Control Block)和数据块(Data Sub-blocks)两种。控制块是控制数据块行为的，根据不同的控制块包含一些不同的控制;数据块只包含一些8-bit的字符流，由它前面的控制块来决定它的功能，每个数据块大小从0到255个字节，数据块的第一个字节指出这个数据块大小(字节数)，计算数据块的大小时不包括这个字节，所以一个空的数据块有一个字节，那就是数据块的大小0x00。下表是一个数据块的结构: BYTE 76543210BIT 0块大小Block Size-块大小，不包括这个这个字节(不计算块大小自身) 1Data Values-块数据，8-bit的字符串 2 . 254 255 一个GIF文件的结构可分为文件头(File Header)、GIF数据流(GIF Data Stream)和文件终结器(Trailer)三个部分。文件头包含GIF文件署名(Signature)和版本号(Version);GIF数据流由控制标识符、图象块(Image Block)和其他的一些扩展块组成;文件终结器只有一个值为0x3B的字符('';'')表示文件结束。下表显示了一个GIF文件的组成结构: GIF署名文件头 版本号 逻辑屏幕标识符GIF数据流 全局颜色列表 . 图象标识符图象块 图象局部颜色列表图 基于颜色列表的图象数据 . GIF结尾文件结尾 下面就具体介绍各个部分: 文件头部分(Header) GIF署名(Signature)和版本号(Version) GIF署名用来确认一个文件是否是GIF格式的文件，这一部分由三个字符组成:"GIF";文件版本号也是由三个字节组成,可以为"87a"或"89a".具体描述见下表: BYTE 76543210BIT 1''G''GIF文件标识 2''I'' 3''F'' 4''8''GIF文件版本号:87a-1987年5月 -1989年7月 89a 5''7''或''9'' 6''a'' GIF数据流部分(GIF Data Stream) 逻辑屏幕标识符(Logical Screen Descriptor) 这一部分由7个字节组成，定义了GIF图象的大小(Logical Screen Width&Height)、颜色深度(Color Bits)、背景色(Blackground Color Index) 以及有无全局颜色列表(Global Color Table)和颜色列表的索引数(Index Count)，具体描述见下表: BYTE 76543210BIT 1逻辑屏幕宽度像素数，定义GIF图象的宽度 2 3逻辑屏幕高度像素数，定义GIF图象的高度 4 5mcrspixel具体描述见下. 6背景色背景颜色(在全局颜色列表中的索引，如果没有全局颜色列表，该值没有意义) 7像素宽高比像素宽高比(Pixel Aspect Radio) m-全局颜色列表标志(Global Color Table Flag)，当置位时表示有全局颜色列表，pixel值有意义. cr-颜色深度(Color ResoluTion)，cr+1确定图象的颜色深度. s-分类标志(Sort Flag)，如果置位表示全局颜色列表分类排列. pixel-全局颜色列表大小，pixel+1确定颜色列表的索引数(2的pixel+1次方). 全局颜色列表(Global Color Table) 全局颜色列表必须紧跟在逻辑屏幕标识符后面，每个颜色列表索引条目由三个字节组成，按R、G、B的顺序排列。 BYTE 76543210BIT 1索引1的红色值 2索引1的绿色值 3索引1的蓝色值 4索引2的红色值 5索引2的绿色值 6索引2的蓝色值 7. 图象标识符(Image Descriptor) ~ 一个GIF文件内可以包含多幅图象，一幅图象结束之后紧接着下是一幅图象的标识符，图象标识符以0x2C('','')字符开始，定义紧接着它的图象的性质，包括图象相对于逻辑屏幕边界的偏移量、图象大小以及有无局部颜色列表和颜色列表大小，由10个字节组成: BYTE 76543210BIT 100101100图象标识符开始，固定值为'','' 2X方向偏移量必须限定在逻辑屏幕尺寸范围内 3 4Y方向偏移量 5 6图象宽度 7 8图象高度 9 10misrpixelm-局部颜色列表标志(Local Color Table Flag) 置位时标识紧接在图象标识符之后有一个局部颜色列表，供紧跟在它之后的一幅图象使用;值否时使用全局颜色列表，忽略pixel值。 i-交织标志(Interlace Flag)，置位时图象数据使用交织方式排列(详细描 ，否则使用顺序排列。 述.) s-分类标志(Sort Flag)，如果置位表示紧跟着的局部颜色列表分类排列. r-保留，必须初始化为0. pixel-局部颜色列表大小(Size of Local Color Table)，pixel+1就为颜色列表的位数 局部颜色列表(Local Color Table) 如果上面的局部颜色列表标志置位的话，则需要在这里(紧跟在图象标识符之后)定义一个局部颜色列表以供紧接着它的图象使用，注意使用前应线保存原来的颜色列表，使用结束之后回复原来保存的全局颜色列表。如果一个GIF文件即没有提供全局颜色列表，也没有提供局部颜色列表，可以自己创建一个颜色列表，或使用系统的颜色列表。局部颜色列表的排列方式和全局颜色列表一样:RGBRGB. 基于颜色列表的图象数据(Table-Based Image Data) 由两部分组成:LZW编码长度(LZW Minimum Code Size)和图象数据(Image Data)。 BYTE 76543210BIT 1LZW编码长度LZW编码初始码表大小的位数，详细描述见LZW编码. .图象数据，由一个或几个数据块(Data Sub-blocks)组成 数据块 . GIF图象数据使用了LZW压缩算法，大大减小了图象数据的大小。图象数据在压缩前有两种排列格式:连续的和交织的(由图象标识符的交织标志控制)。连续方式按从左到右、从上到下的顺序排列图象的光栅数据;交织图象按下面的处理光栅数据: 创建四个通道(pass)保存数据，每个通道提取不同行的数据: 第一通道(Pass 1)提取从第0行开始每隔8行的数据; 第二通道(Pass 2)提取从第4行开始每隔8行的数据; 第三通道(Pass 3)提取从第2行开始每隔4行的数据; 第四通道(Pass 4)提取从第1行开始每隔2行的数据; 下面的例子演示了提取交织图象数据的顺序: 行通道1通道2通道3通道4 0--1 1--4 2--3 3--4 4--2 5--4 6--3 7-- 4 8--1 9--4 10--3 11--4 12--2 13--4 14--3 15--4 16--1 17--4 18--3 19- -4 20--2 图形控制扩展(Graphic Control Extension) 这一部分是可选的(需要89a版本)，可以放在一个图象块(图象标识符)或文本扩展块的前面，用来控制跟在它后面的第一个图象(或文本)的渲染(Render)形式，组成结构如下: BYTE 76543210BIT 1扩展块标识Extension Introducer-标识这是一个扩展块，固定值0x21 2图形控制扩展标签Graphic Control Label-标识这是一个图形控制扩展块，固定值0xF9 3块大小Block Size-不包括块终结器，固定值4 4保留处置方法iti-用户输入标志;t-透明色标志。详细描述见下. 5延迟时间Delay Time-单位1/100秒，如果值不为1，表示暂停规定的时间后再继续往下处理数据流 6 7透明色索引Transparent Color Index-透明色索引值 8块终结器Block Terminator-标识块终结，固定值0 处置方法(Disposal Method):指出处置图形的方法，当值为: 0-不使用处置方法 1-不处置图形，把图形从当前位置移去 2-回复到背景色 3-回复到先前状态 4-7-自定义 用户输入标志(Use Input Flag):指出是否期待用户有输入之后才继续进行下去，置位表示期待，值否表示不期待。用户输入可以是按回车键、鼠标点击等，可以和延迟时间一起使用，在设置的延迟时间内用户有输入则马上继续进行，或者没有输入直到延迟时间到达而继续 透明颜色标志(Transparent Color Flag):置位表示使用透明颜色 注释扩展(Comment Extension) 这一部分是可选的(需要89a版本)，可以用来图形、版权、描述等任何的非图形和控制的纯文本数据(7-bit ASCII字符)，注释扩展并不影响对图 象数据流的处理，解码器完全可以忽略它。存放位置可以是数据流的任何地方，最好不要妨碍控制和数据块，推荐放在数据流的开始或结尾。具体组成: BYTE 76543210BIT 1扩展块标识Extension Introducer-标识这是一个扩展块，固定值0x21 2注释块标签Comment Label-标识这是一个注释块，固定值0xFE .Comment Data-一个或多个数据块(Data Sub-Blocks)组成 注释块 . 块终结器Block Terminator-标识注释块结束，固定值0 MSN空间完美搬家到新浪博客～