一、GIF格式介绍
1.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：
BYTE 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
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）
1 Data 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 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
1 ''G'' GIF文件标识
2 ''I''
3 ''F''
4 ''8'' GIF文件版本号：87a - 1987年5月
89a - 1989年7月
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 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
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
5 m cr s pixel 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 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
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 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
1 0 0 1 0 1 1 0 0 图象标识符开始，固定值为'',''
2 X方向偏移量 必须限定在逻辑屏幕尺寸范围内
3
4 Y方向偏移量
5
6 图象宽度
7
8 图象高度
9
10 m i s r pixel m - 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 （详细描述...），否则使用顺序排列。
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 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
1 LZW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（详细介绍请看后面的『LZW算法和GIF数据压缩』），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；交织图象按下面的方法处理光栅数据：
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 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
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 i
t
i - 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），可以用来记录图形、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 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
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
图形文本扩展(Plain Text Extension)
这一部分是可选的（需要89a版本），用来绘制一个简单的文本图象，这一部分由用来绘制的纯文本数据（7-bit ASCII字符）和控制绘制的参数等组成。绘制文本借助于一个文本框（Text Grid）来定义边界，在文本框中划分多个单元格，每个字符占用一个单元，绘制时按从左到右、从上到下的顺序依次进行， 直到最后一个字符或者占满整个文本框（之后的字符将被忽略，因此定义文本框的大小时应该注意到是否可以容纳整个文本）， 绘制文本的颜色索引使用全局颜色列表，没有则可以使用一个已经保存的前一个颜色列表。另外，图形文本扩展块也属于图形块(Graphic Rendering Block)，可以在它前面定义图形控制扩展对它的表现形式进一步修改。图形文本扩展的组成：
BYTE 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
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 Plain Text Label - 标识这是一个图形文本扩展块，固定值0x01
3 块大小 Block Size - 块大小，固定值12
4 文本框左边界位置 Text Glid Left Posotion - 像素值，文本框离逻辑屏幕的左边界距离
5
6 文本框上边界位置 Text Glid Top Posotion - 像素值，文本框离逻辑屏幕的上边界距离
7
8 文本框高度 Text Glid Width -像素值
9
10 文本框高度 Text Glid Height - 像素值
11
12 字符单元格宽度 Character Cell Width - 像素值，单个单元格宽度
13 字符单元格高度 Character Cell Height- 像素值，单个单元格高度
14 文本前景色索引 Text Foreground Color Index - 前景色在全局颜色列表中的索引
15 文本背景色索引 Text Blackground Color Index - 背景色在全局颜色列表中的索引
N
...
Plain Text Data - 一个或多个数据块(Data Sub-Blocks)组成，保存要在显示的字符串。
文本数据块
...
N+1 块终结 Block Terminator - 标识注释块结束，固定值0
推荐：1.由于文本的字体(Font)和尺寸(Size)没有定义，解码器应该根据情况选择最合适的；
2.如果一个字符的值小于0x20或大于0xF7，则这个字符被推荐显示为一个空格(0x20)；
3.为了兼容性，最好定义字符单元格的大小为8x8或8x16（宽度x高度）。
应用程序扩展(Application Extension)
这是提供给应用程序自己使用的（需要89a版本），应用程序可以在这里定义自己的标识、信息等，组成：
BYTE 7 6 5 4 3 2 1 0 BIT
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 Application Extension Label - 标识这是一个应用程序扩展块，固定值0xFF
3 块大小 Block Size - 块大小，固定值11
4 应用程序标识符 Application Identifier - 用来鉴别应用程序自身的标识(8个连续ASCII字符)
5
6
7
8
9
10
11
12 应用程序鉴别码 Application Authentication Code - 应用程序定义的特殊标识码(3个连续ASCII字符)
13
14
N
...
应用程序自定义数据块 - 一个或多个数据块(Data Sub-Blocks)组成，保存应用程序自己定义的数据
应用程序数据
...
N+1 块终结器 lock Terminator - 标识注释块结束，固定值0
文件结尾部分
文件终结器(Trailer)
这一部分只有一个值为0的字节，标识一个GIF文件结束.
BYTE 7 6 5 4 3 2 1 0
1 文件终结
GIF Trailer - 标识GIF文件结束，固定值0x3B
二、在GDI+中绘制GIF
GDI+中绘制一个图片的代码如下:
void CMyWnd::OnPaint()
{
CPaintDC dc(this);
Graphics graphics(&dc); // Create a GDI+ graphics object
Image image(L"Test.Gif"); // Construct an image
graphics.DrawImage(&image, 0, 0, image.GetWidth(), image.GetHeight());
}
Gif分为两种，一种是静态的，对于这种格式的Gif，在GDI+中无需采用任何方法就能够直接显示(上面的代码就属于这种情况)。另一种是动态的， 这种文件能够显示简单的动画。动态的实际上由多幅静态的组成，在显示Gif时，每幅图片按照一定的时间间隔依次进行显示，从而实现了动画效果。
我把GIF封装成了一个类ImageEx,这个类继承了GDI+中的Image类。我们首先要做的工作是判断GIF是动态的还是静态的。
bool ImageEx::TestForAnimatedGIF()
{
UINT count = 0;
count = GetFrameDimensionsCount();
GUID* pDimensionIDs = new GUID[count];
// 得到子帧的对象列表
GetFrameDimensionsList(pDimensionIDs, count);
//获取总帧数
m_nFrameCount = GetFrameCount(&pDimensionIDs[0]);
// 假设图像具有属性条目 PropertyItemEquipMake.
// 获取此条目的大小.
int nSize = GetPropertyItemSize(PropertyTagFrameDelay);
// 为属性条目分配空间.
m_pPropertyItem = (PropertyItem*) malloc(nSize);
GetPropertyItem(PropertyTagFrameDelay, nSize, m_pPropertyItem);
delete pDimensionIDs;
return m_nFrameCount > 1;
}
m_pPropertyItem->value 是一个长整形数组, 每个长整形代表每帧的延时。由于获取的属性不同，GetPropertyItem会获得不同大小的对象， 因此要由用户来获得的对象大小，开辟与删除 GetPropertyItem相关的内存。对象的大小是通过GetPropertyItemSize 获取的，其参数是你所感兴趣的属性条目。 一旦获取了帧的数量与延时，我们就可生成一个线程来调用 DrawFrameGIF（）来显示。
bool ImageEx::DrawFrameGIF()
{
::WaitForSingleObject(m_hPause, INFINITE);
GUID pageGuid = FrameDimensionTime;
long hmWidth = GetWidth();
long hmHeight = GetHeight();
HDC hDC = GetDC(m_hWnd);
if (hDC)
{
Graphics graphics(hDC);
graphics.DrawImage(this, m_rc.left, m_rc.top, hmWidth, hmHeight);
ReleaseDC(m_hWnd, hDC);
}
SelectActiveFrame(&pageGuid, m_nFramePosition++);
if (m_nFramePosition == m_nFrameCount)
m_nFramePosition = 0;
long lPause = ((long*) m_pPropertyItem->value)[m_nFramePosition] * 10;
DWORD dwErr = WaitForSingleObject(m_hExitEvent, lPause);
return dwErr == WAIT_OBJECT_0;
}
C# 中绘制透明背景的GIF图片
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
//base.OnPaint(e);
Bitmap img = new Bitmap(@"c:\123.gif");
System.Drawing.Imaging.PropertyItem item = img.PropertyItems[0];
//img.MakeTransparent(Color.Red);
Guid guid = (Guid)img.FrameDimensionsList.GetValue(0);
int count = img.GetFrameCount(new System.Drawing.Imaging.FrameDimension(guid));
//img.Size;
System.Drawing.Imaging.FrameDimension frameDimension = new System.Drawing.Imaging.FrameDimension(guid);
for (int i = 0; i < count; i++)
{
//选中一桢
int selectResult = img.SelectActiveFrame(frameDimension, i);
if (selectResult == 0)
{
//img.MakeTransparent(Color.FromArgb(255, 255, 255));
Bitmap dd = System.Drawing.Image.FromHbitmap(img.GetHbitmap());
dd.MakeTransparent(); //使图片背景透明
e.Graphics.DrawImage(dd, new Rectangle(10, 10, 20, 50));
System.Threading.Thread.Sleep(item.Value[0 * item.Type] * 10);
}
if (i == count - 1)
i = 0;
}
}