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位图图像文件格式的家族 来自维基百科,自由的百科全书
圖像互換格式(英語:Graphics Interchange Format,簡稱GIF)是一種點陣圖圖形檔案格式,以8位元色(即256種顏色)重現真彩色的圖像。由美國電腦科學家Steve Wilhite領導的線上服務供應商CompuServe團隊開發,並於1987年6月15日發布。
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它實際上是一種壓縮文件,採用LZW壓縮演算法進行編碼,有效地減少了圖檔在網路上傳輸的時間。它是目前全球資訊網廣泛應用的網路傳輸圖像格式之一。史蒂芬·威爾海特(Stephen Wilhite)在Compuserve公司工作時,率領工程團隊發明GIF檔,憑著體積小、成像相對清晰的優點,十分適合早期網際網路頻寬小的環境,而今網路使用者將GIF檔用於創作,變成用來作為網路迷因的格式之一,威爾海特也在2013年獲得威比獎(The Webby Award)終身成就獎。至於「GIF」怎麼唸,許多人都唸成「gift」([ɡɪf])的音,但他本人正名應該唸「Jif」([d͡ʒɪf])一樣的音。
GIF格式自1987年由CompuServe公司引入後,因其體積小而成像相對清晰,特別適合於初期慢速的網際網路,而從此大受歡迎。它採用無失真壓縮技術,只要圖像不多於256色,則可既減少檔案的大小,又保持成像的品質。(當然,現在也存在一些hack技術,在一定的條件下克服256色的限制)然而,256色的限制大大局限了GIF檔案的應用範圍,如彩色相機等。(當然採用無失真壓縮技術的彩色相機相片亦不適合通過網路傳輸。)另一方面,在高彩圖片上有著不俗表現的JPEG格式卻在簡單的折線上效果不如人意。因此GIF格式普遍適用於圖表,按鈕等等只需少量顏色的圖像(如黑白相片)。
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,在這個版本中,為GIF文件擴充了圖形控制區塊、備註、說明、應用程式介面等四個區塊,並提供了對透明色和多訊框動畫的支援。現在我們一般所說的GIF動畫都是指89a的格式[3]。Netscape於1990年提出了Netscape Application Block,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]。重複迴圈的功能首次實作在Netscape Navigator 2.0版本,然後逐漸受到其他瀏覽器支援,儘管現代大多數瀏覽器都已支援,但是嚴謹來說不是89a規範的一部分[6]。
在早期,GIF所用的LZW壓縮演算法是CompuServe所開發的一種免費演算法。然而令很多軟體開發商感到意外的是,GIF檔案所採用的壓縮演算法忽然成了Unisys公司的專利。據Unisys公司稱,他們已註冊了LZW中的W部分。如果要開發生成(或顯示)GIF檔案的程式,則需向該公司支付版稅。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,人們開始尋求一種新技術,以減少開發成本。它一方面滿足了市場對更少的法規限制的需要,另一方面也帶來了更少的技術上的限制,如顏色的數量等。
在2003年6月20日,LZW演算法在美國的專利權已到期而失效。在歐洲、日本及加拿大的專利權亦已分別在2004年的6月18日、6月20日和7月7日到期失效。與GIF相關的專利於2006年8月11日過期。儘管如此,PNG檔案格式憑著其技術上的優勢,已然躋身於網路上第三廣泛應用格式[9]。
GIF主要是為資料流而設計的一種傳輸格式,而不是作為檔案的儲存格式。它具有順序組織形式而不是隨機組織形式。
GIF有五個主要部分以固定順序出現,所有部分均由一個或多個區塊(block)組成。每個塊由第一個位元組中的標識碼或特徵碼標識。這些部分的順序為:頭塊、邏輯螢幕描述塊、可選的「全域」色彩表塊(調色盤)、各圖像資料塊(或專用的塊)以及尾塊(結束碼)。下面是這些部分的內容:
注意:檔案中的GIF資料流可能不包含任何點陣圖資料,這時,它只是要傳輸全域色彩表,作為沒有自己調色盤的後續資料流的預設調色盤。