PNG、JPEG、BMP等几种图片格式详解（四）—— GIF

以下部分内容来自 百度百科 ，还会有一部分是自己的见解，我写这篇文章的目的是既让大家可以了解百度上已有的知识，但是不用再去找百度，还有就是可以看到我关于这种图片格式的深层次的了解，看完这篇，包括我在内，会感觉到即使很小很小的一个知识点，深入以后都是非常深的，底层和深层次原理是我的最爱，这也是我写博客的初衷和目的。

GIF(Graphics Interchange Format) 的原义是“ 图像 互换格式”，是 CompuServe 公司在 1987年开发的 图像文件格式 。GIF文件的数据，是一种基于 LZW算法 的连续色调的无损 压缩格式 。其 压缩率 一般在 50% 左右，它不属于任何应用 程序 。GIF格式可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅 图像数据 逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。

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。

GIF格式自1987年由 CompuServe 公司引入后，因其体积小、成像相对清晰，特别适合于初期慢速的 互联网 ，而大受欢迎。

在早期， GIF 所用的LZW压缩算法是Compuserv所开发的一种免费算法。然而令很多软件开发商感到意外的是，GIF文件所采用的压缩算法忽然成了 Unisys 公司的专利。

据Unisys公司称，他们已注册了 LZW算法 中的W部分。如果要开发生成（或显示）GIF文件的程序，则需向该公司支付版税。由此，人们开始寻求一种新技术，以减少开发成本。 PNG （ Portable Network Graphics ，便携网络图形）标准就在这个背景下应运而生了。它一方面满足了市场对更少的法规限制的需要，另一方面也带来了更少的技术上的限制，如颜色的数量等。

在2003年6月20日，LZW算法在美国的专利权已到期而失效。在欧洲、日本及加拿大的专利权亦已分别在2004年的6月18日、6月20日和7月7日到期失效。尽管如此，PNG文件格式凭着其技术上的优势，已然跻身于网络上第三广泛应用格式。与GIF相关的专利于2006年8月11日过期。

长久以来，iOS一直被吐槽不能用GIF。造成这一局面的主要原因是：

GIF分为静态GIF和动画GIF两种，扩展名为.gif，是一种压缩 位图 格式，支持透明 背景图像 ，适用于多种 *** 作系统，“体型”很小，网上很多小动画都是GIF格式。其实GIF是将多幅图像保存为一个图像文件，从而形成动画，最常见的就是通过一帧帧的动画串联起来的搞笑gif图，所以归根到底GIF仍然是 图片文件格式 。

但GIF只能显示256色。和 jpg格式 一样，这是一种在网络上非常流行的图形文件格式。

GIF主要分为两个版本，即 GIF 89a 和 GIF 87a

此给出的语法用来说明形成gif 数据流 的块序列，用一些规则列表来表达。下面列出用于gif语法的符号定义。

gif语法的符号定义：<GIF 数据流 >::= 头部 <；逻辑视屏><；数据>* 尾记录

gif 数据流 中的 数据块 可以分为三组：控制块、成象块和特殊用途块。

色表- gif格式利用色表来显示基于光栅的图像。色表分为全局色表和局部色表。全局色表对于那些没有设置局部色表的图像起作用。全局色表的作用域是整个 数据流 。局部色表对于紧接在其后的单张图像起作用。这两种色表都是可选的。

全局色表这东西是我们感兴趣的东西，它有点像png格式定义种的调色板，如果要修改gif图片的颜色，哈哈，修改这个全局色表就可以，如果有全局色表块，那么它一定从gif流的14个字节开始（头部6个 + 逻辑视频描述块7个）。

以下是各 数据块 的说明，如果注明为版本89a的话，则说明这个数据块不会在87a版的协议中出现。

Packed Fields 说明：

GIF文件内部是按块划分的，包括 控制块（ Control Block ） 和 数据块（DataSub-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参数；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：

一个GIF文件的结构可分为文件头(File Header)、GIF数据流(GIF DataStream)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(ImageBlock)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：

是用来标识GIF署名(Signature)和版本号(Version)的。

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"。具体如下图所示。

它包含了很多的部分。

(1) 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 ColorIndex) 以及有无全局颜色列表 (Global Color Table) 和颜色列表的索引数 (IndexCount) ，具体描述见下图。

也可以参考下图。

(2)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。

(3)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，具体如下所示。

也可以参考下图。

(4)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......

(5) 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) 。

下面给出总体的存储结构的原理图。

PC上制作软件主要为 Adobe ImageReady 和 fireworks 两个。

WEB上gif在线制作编辑 gif5.net ，支持 图片 、视频、FLASH转GIF。

我一般使用 LICEcap 制作gif图。

1. 百度百科

2. GIF图片的文件储存结构和动画原理

3. GIF图片原理和储存结构深入解析

//----引入必要的命名空间using System.IOusing System.Drawing.Imaging//----代码部分----//powered by 25175.net private byte[] photo//公用缓冲区public string SourFilePath//源图片文件路径public string ObjFilePath//目标图片路径public int FileToStream()//文件到流的转换{Image img = new Bitmap(SourFilePath)MemoryStream stream = new MemoryStream()img.Save(stream, ImageFormat.Bmp)BinaryReader br = new BinaryReader(stream)photo = stream.ToArray()stream.Close()return 0}public Image ShowPic()//根据流显图{byte[] bytes = photoMemoryStream ms = new MemoryStream(bytes)ms.Position = 0Image img = Image.FromStream(ms)ms.Close()return img}public int StreamToFile()//反向转换{byte[] bytes = photoFileStream fs = new FileStream(ObjFilePath, FileMode.Create, FileAccess.Write)fs.Write(bytes, 0, bytes.Length)

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