GIF
图像互换格式(英語:,簡稱GIF)是一种位图图形文件格式,以8位色(即256种颜色)重现真彩色的图像。它实际上是一种压缩文档,采用LZW压缩算法进行编码,有效地减少了图像文件在网络上传输的时间。它是目前全球資訊網广泛应用的网络传输图像格式之一。
一個顯示地球自轉的GIF動畫 | |
.gif | |
image/gif | |
类型代码 | GIFf |
统一类型标识 | com.compuserve.gif |
特征签名 | GIF87a /GIF89a |
开发者 | CompuServe |
初始版本 | 1987年[1] |
最新版本 | 89a (1989年[2]) |
格式类型 | 位图图像格式 |
网站 | www |
歷史
GIF格式自1987年由CompuServe公司引入后,因其体积小而成像相对清晰,特别适合于初期慢速的互联网,而从此大受欢迎。它采用无损压缩技术,只要图像不多于256色,则可既减少文件的大小,又保持成像的质量。(当然,现在也存在一些hack技术,在一定的条件下克服256色的限制)然而,256色的限制大大局限了GIF文件的应用范围,如彩色相机等。(当然采用无损压缩技术的彩色相机照片亦不适合通过网络传输。)另一方面,在高彩图片上有着不俗表现的JPG格式却在简单的折线上效果不如人意。因此GIF格式普遍适用于图表,按钮等等只需少量颜色的图像(如黑白照片)。
GIF格式的原始版本叫做87a。1989年,CompuServe發布了一個名為89a的增強版本,在这个版本中,为GIF文档扩充了图形控制区块、备注、说明、应用程序接口等四个区块,并提供了对透明色和多帧动画的支持。現在我們一般所說的GIF動畫都是指89a的格式[3]。
Netscape於1990年代提出了Netscape Application Block(NAB),定義了一個動畫應該循環多少次或是否應該無限次地播放,這導致了GIF動畫的流行[4][5]。重複動畫的功能首次出現在Netscape Navigator 2.0版本中,然後逐漸支援其他瀏覽器,儘管大多數瀏覽器都支援NAB,但是嚴格來說不是89a規範的一部分[6]。
專利
在早期,GIF所用的LZW压缩算法是CompuServe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。在專利失效前曾引起部份開放原始碼社群發起「Burn all GIFs」的運動抵制使用GIF格式。因此,人们开始寻求一种新技术,以减少开发成本。PNG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。与GIF相关的专利于2006年8月11日过期。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[9]。
特性
技术简介
GIF主要是为数据流而设计的一种传输格式,而不是作为文件的存储格式。它具有顺序组织形式而不是随机组织形式。
GIF有五个主要部分以固定顺序出现,所有部分均由一个或多个區块(block)组成。每个块由第一个字节中的标识码或特征码标识。这些部分的顺序为:头块、逻辑屏幕描述块、可选的“全局”色彩表块(调色板)、各图像数据块(或专用的块)以及尾块(结束码)。下面是这些部分的内容:
- 起头為一个區块,它识别数据流为GIF,并指示如何解释后面的数据所需的最早版本的GIF解码程序(87a或89a)。
- 逻辑程序描述块定义了:所有后面图像的图像平面的大小、纵横尺寸比以及色彩深度(它类似于产生图像的监视器屏幕)。它还指明后面跟随的是否为“全局”色彩表。
- 全局色彩表(如果存在)构成一个24位RGB元组的调色板(每种底色为一个字节)。如果后面的像没有其自己的“局部”调色板,那么全局色表就是缺省调色板。
- 后续数据作为“图形”或“专用”块出现。图形块典型地包含一个或多个位图图像,也可能是覆盖的文本。专用块或者包含一个专用应用程序码,或者包含一句不可打印的注释。
- 最后的尾块指示值为3B(十六进制)的一个字节,表示数据流已结束。
注意:文件中的GIF数据流可能根本就不包含任何位图数据,这时,它只是要传输全局色彩表,作为没有自己调色板的后续数据流的缺省调色板。
参考资料
- . W3C. 15 June 1987 [13 October 2012]. (原始内容存档于2018-12-25).
- . W3C. 31 July 1990 [6 March 2009]. (原始内容存档于2018-12-25).
- . [2016-04-05]. (原始内容存档于2016-04-17).
- Royal Frazier. . [7 January 2013]. (原始内容存档于1999-04-18). 已忽略未知参数
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(帮助) - . 2017-05 [2020-01-04]. (原始内容存档于2020-02-25).
- Scott Walter. . Que Publishing. 1996. ISBN 0-7897-0947-3.
- McHugh, Molly. . wired.com. 2015-05-29 [2015-05-29]. (原始内容存档于2015-05-30).
- Perez, Sarah. . techcrunch.com. 2015-05-29 [2015-05-29]. (原始内容存档于2015-05-30).
- . [2006-07-20]. (原始内容存档于2006-07-20).
外部链接
- The GIFLIB project页面存档备份,存于
- spec-gif89a.txt页面存档备份,存于 GIF 89a specification on 万维网联盟
- GIF 89a specification reformatted into HTML
- LZW and GIF explained页面存档备份,存于
- Animated GIFs页面存档备份,存于: a 6-minute documentary produced by Off Book (web series)