GIF文件学习

1.概述

最近参与的项目是一个和表情相关的App，也就理所当然的和GIF打交道了。下面就项目中遇到的和GIF相关的问题及解决办法分

享出来，第一次接触GIF，了解的不多，希望能和大家共同探讨学习。

本文学习参考博客：gif格式图片详细解析。

2.GIF简介

图像互换格式（GIF，Graphics Interchange Format）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。它是目前万维网广泛应用的网络传输图像格式之

一。想更多了解可参考：GIF-维基百科。

3.GIF文件结构

如上图，GIF格式的文件结构整体上分为三部分：文件头、GIF数据流、文件结尾。文件头包含GIF文件署名和版本号；GIF

数据流由控制标识符、图象块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。关于更多细节

可以参考博客：gif格式图片详细解析。

结合GIF文件格式理论知识，简单介绍一下我是如何通过解析或者处理GIF文件完成项目中实际的需求的。若有不对的地方或者

不够优化的方法欢迎提出，大家互相交流学习。项目中遇到的关于GIF的需求较多，以下是三个较为常用的需求：

需求一：判断文件是否是GIF格式文件

需求二：获取GiF文件宽高属性

需求三：获取和修改GIF文件帧间隔

4.需求一 &GIF署名（Signature）和版本号（Version）

`

如上图，GIF文件的前6个字节内容是GIF的署名和版本号。我们可以通过前3个字节判断文件是否为GIF格式，后3个字节判断

GIF格式的版本。

可以借助第三方软件工具验证如上理论知识：使用16进制编辑器打开某个GIF文件，我们可以清晰的看到文件头，如下是部分

截图：16进制的 47 49 46 38 39 61所表示的正好是GIF89a。

有了如上理论知识，我们就可以很轻松的实现需求一了：

/**
 * 判断是否gif图片
 * @param inputStream
 * @return
 * @throws IOException
 */
private boolean isGif(InputStream inputStream) throws IOException {
    byte[] temp = new byte[3];
    int count = inputStream.read(temp);
    //可读字节数小于3
    if(count < 3) {
        temp = null;
        return false;
    }
    //满足下面的条件，说明是gif图
    if(temp[0] == (byte) 'G' && temp[1] == (byte) 'I' && temp[2] == (byte) 'F') {
        temp = null;
        return true;
    } else {
        temp = null;
        return false;
    }
}

5.需求二 & 逻辑屏幕标识符(Logical Screen Descript）

如上图，逻辑屏幕标识符配置了GIF图片一些全局属性，可以通过读取解析获取GIF图片的一些全局配置。我们以需求二为例：

/**
 * 获取gif图片宽高
 * @param file
 * @return
    */
public static int[] getGifFileWidthAndHeight(File file) {
   int[] result = new int[] { -1, -1 };
   if (file == null || !file.exists()) {
      return result;
   }
   try {
      InputStream inputStream = new FileInputStream(file);

      if (!isGif(inputStream)) {//判断是否gif
         return result;
      }

      inputStream.skip(3); //跳过中间3个

      int lenTemp = 4;// need content len
      int len = 2;// len for width and height , each occupy two byte .
      byte[] temp = new byte[lenTemp];
      byte[] width = new byte[len];
      byte[] height = new byte[len];
      inputStream.read(temp, 0, temp.length);

      width[0] = temp[0];
      width[1] = temp[1];
      result[0] = bytes2ToInt(width);

      height[0] = temp[2];
      height[1] = temp[3];
      result[1] = bytes2ToInt(height);
   } catch (FileNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
   } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
   } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
   }
   return result;
}

注意：宽高分别占用2个字节，且高位字节在后。

6.需求三 & 图形控制扩展(Graphic Control Extension)

在89a版本，GIF添加了图形控制扩展块。放在一个图象块(图象标识符)的前面，用来控制紧跟在它后面的第一个图象的显示。

如上图：图形控制扩展块中包含了扩展块标识符、图形控制扩展标签、块大小、延迟时间等。可以通过读取解析获取GIF图片的

一些全局配置。我们以需求三获取和修改帧间隔为例：

/**
         * 处理帧间隔为0的gif图片
         * @param path 文件路径
         * @throws IOException
         */
    public static void dealGif(String path) {

        long start = 0;
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        InputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream(new File(path));

            if (!isGif(inputStream)) {
                return;
            }
            inputStream.skip(10);//跳过10个
            start = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 13; ;) {//判断是否gif读取了3个+跳过了10个，所以这里从位置13开始

                int code = inputStream.read();
                i++;
                if (code == 0x21) {
                    code = inputStream.read();
                    i++;
                    if (code == 0xF9) {
                        code = inputStream.read();
                        i++;
                        if (code == 4) {
                            inputStream.skip(1);
                            int delay = readDelayTime(inputStream);
                            i += 3;
                            LogUtils.d(TAG, "path="+path);
                            LogUtils.d(TAG, "delay="+delay);
                            if (delay == 0) {

                                try {
                                    changeFile(path, i - 2, 1, 10);
                                } catch (Exception e) {
                                    e.printStackTrace();
                                }
                                list.add(i - 2);
                            }
                        }
                    }

                } else if (code == -1) { //文件尾-结束
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (inputStream != null) {
                try {
                    inputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        LogUtils.d(TAG, "dealGif time=" + (System.currentTimeMillis() - start) / 1000);
    }

/**
     * 修改gif图片固定位置值
     * @param fName
     * @param start
     * @param len
     * @param targetValue 目标值
     * @throws IOException
     */
    public static boolean changeFile(String fName, int start, int len, int targetValue) throws Exception{
        LogUtils.d(TAG, "path="+fName);
        //创建一个随机读写文件对象 ??
        java.io.RandomAccessFile raf = null;
        //打开一个文件通道 ??
        java.nio.channels.FileChannel channel = null;
        //映射文件中的某一部分数据以读写模式到内存中 ??
        java.nio.MappedByteBuffer buffer;
        try {
            raf = new java.io.RandomAccessFile(fName,"rw");
            channel = raf.getChannel();
            buffer = channel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, start, len);
            //示例修改字节 ??
            for(int i = 0; i < len; i++){
                byte src = buffer.get(i);
                LogUtils.d(TAG, "src="+String.valueOf(src));
                buffer.put(i, (byte) targetValue);
            }
            buffer.force();//制输出,在buffer中的改动生效到文件
            buffer.clear();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (channel != null) {
                channel.close();
            }
            if (raf != null) {
                raf.close();
            }
        }
        return true;
    }

/**
     * 读取帧间隔
     * @param inputStream
     * @return
     */
    private static int readDelayTime(InputStream inputStream) {
        byte[] bytes = new byte[2];
        try {
            inputStream.read(bytes, 0, bytes.length);
            return FileUtils.bytes2ToInt(bytes);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return -1;
    }

注意：如上方法通常是比较耗时的，根据具体的场景我们要有选择性的使用，或者可以放到服务端处理。

7.总结

以上就是学习GIF文件格式理论知识，在实际项目需求中的实际应用。更多的需求可以通过更多的学习和实践去尝试解决。