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GDI+中GIF图片的显示

2008-05-11 12:33 302 查看
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;

}

}
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