CodeNet / Приложения / Алгоритмы / Сжатие и кодирование / GIF
CodeNet / Приложения / Графика / Форматы файлов / GIF
CodeNet / Остальное / Форматы файлов / GIF
GIF
ДЕСКРИПТОР ИЗОБРАЖЕНИЯ
Дескриптор изображения определяет действительное расположение и размерыпоследующего изображения внутри пространства, определенного в дескрипторе экрана. Также определяются флаги, указывающие на присутствие локальной таблицы для поиска цветов и определения последовательности высвечивания пикселов. Каждый дескриптор изображения начинается с символа-разделителя изображений. Роль разделителя изображений состоит просто в синхронизации при входе в дескриптор изображения. Это желательно, если GIF-файл состоит более, чем из одного изображения. Этот символ определен как шестнадцатиричное 0x2C или ',' (запятая). Как только этот символ встречается между изображениями, непосредственно за ним следует дескриптор изображения.
Любой символ, встреченный между концом предыдущего изображения и символом-разделителем изображения игнорируется. Это позволит при последующих модификациях GIF допускать присутствие нескольких форматов и правильно игнорировать их старыми декодерами.
struct {
char id; // ',' - Символ-разделитель изображения
unsigned int left; // Начало изображения в пикселах относи
// тельно левого края экрана (сначала LSB)
unsigned int up; // Начало изображения в пикселах относительно
// верхнего края экрана (сначала LSB)
unsigned int width; // Ширина изображения в пикселах (сначала LSB)
unsigned int height; // Высота изображения в пикселах (сначала LSB)
char spec; // Бит 7=0: Использовать глобальную таблицу цве-
// тов, игнорировать 'pixel'
// Бит 7=1: Далее следует локальная таблица цве-
// ттов, использовать 'pixel'
// Бит 6=0: Изображение отформатировано в после-
// довательном порядке
// Бит 6=1: Изображение отформатировано в поряд-
// ке переплетения (Interleased)
// Биты 3,4,5=0
// Биты 0,1,2= +1 число бит на пиксел в данном
изображении
}
Описание положения и размеров экрана должно быть находиться внутри матрицы, определенной в дескрипторе экрана. С другой стороны, нет необходимости, чтобы изображение полностью заполняло весь экран.
ЛОКАЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ЦВЕТОВ
Локальная таблица цветов необязательна и определена здесь для будущего использования. Если установлен бит 'M' байта 10 в дескрипторе изображения, то вслед за дескриптором изображения следует локальная таблица цветов, которая относится только к последующему изображению. После обработки изображения цветовую таблицу следует привести к той, которая была определена после дескриптора экрана. Заметим, что поле 'pixel' байта 10 в дескрипторе изображения используется только в том случае, если указана локальная таблица цветов. Она определяет не только размер пиксела (число битов в нем), но число элементов последующей цветовой таблицы. Число битов на пиксел также следует восстановить к тому значению, которое было определено в дескрипторе экрана, после того, как закончится обработка изображения.
РАСТРОВЫЕ ДАННЫЕ
Формат самого изображения определен как серия значений номеров пикселов, которые образуют изображение. Пикселы запоминаются слева направо последовательно по строкам изображения. По умолчанию строки записываются последовательно, сверху вниз. В том случае, если установлен бит 'I' в байте 10 дескриптора изображения, то порядок строк при записи изображения соответствует четырех проходному процессу. При первом проходе записывается каждая 8-ая строка, начиная с верхней строки окна изображения. При втором проходе записывается каждая 8-ая строка, начиная с пятой строки сверху. На третьем проходе записывается каждая 4-ая строка, начиная с третьей строки окна. Четвертый проход завершает изображение, записывая каждую вторую строку, начиная со второй строки с сверху. Ниже приведено графическое описание этого процесса.
Изображение
Стр. Прох.1 Прох.2 Прох.3 Прох.4 Результат
------------------------------------------------------
0 **1a** **1a**
1 **4a** **4a**
2 **3a** **3a**
3 **4b** **4b**
4 **2a** **2a**
5 **4c** **4c**
6 **3b** **3b**
7 **4d** **4d**
8 **1b** **1b**
9 **4e** **4e**
10 **3c** **3c**
11 **4f** **4f**
12 **2b** **2b**
. . .
Значения пикселов изображения обрабатываются как цветовые индексы, указывающие на существующую таблицу цветов. В результате получается цветовое значение из таблицы, которое реально воспроизводится на экране. Эти серии цветовых индексов, число которых равно ширине_изображения*высоту_изображения, пропускаются через поток данных изображения GIF по одному значению на пиксел, сжимаются и упаковываются в соответствии с версией алгоритма сжатия LZW, как это определено в Приложении C.
ТЕРМИНАТОР GIF
Для того, чтобы обеспечить синхронизацию с окончанием файла изображения GIF, декодер GIF должен обрабатывать окончание режима GIF по символу шестнадцатиричное 0x3B или ';', найденному после окончания обработки изображения. По соглашению декодирующие программы должны делать паузу и ждать действий, указывающих, что пользователь готов к продолжению. Это может быть возврат каретки, введенный с клавиатуры или щелчок кнопкой мыши. Для интерактивных приложений эти действия пользователя должны быть переданы в ядро программы как перевод каретки, для того, чтобы вычислительный процесс мог продолжаться. Обычно декодирующая программа покидает графический режим и возвращается к предыдущему процессу.
РАСШИРЕННЫЙ БЛОК GIF
Для того, чтобы обеспечить аккуратное расширение определения GIF, необходим механизм для определения упаковки внутри потока данных GIF. Указанное расширение было определено и документировано CompuServe для того, чтобы предусмотреть управляемый способ усовершенствований.
Расширенный блок GIF пакуется способом, похожим на тот, который использовался для растровых данных, но не сжимается. Основная структура блока:
struct {
char id; // '!' - Идентификатор расширенного блока
char code; // Расширенный функциональный код (0-255)
... // Повторяется столько раз, сколько необходимо
char counter; // байт-счетчик
char data[N]; // функ. байты данных
...
char id1; // '0' - нулевой байт-счетчик (терминатор блока)
}
Расширенный блок GIF может непосредственно предшествовать дескриптору изображения или находиться перед терминатором GIF.
Все декодеры GIF должны быть способны распознавать присутствие расширенного блока GIF и затем читать его, если они не могут обработать функциональный код. Это гарантирует, что старые декодеры смогут обрабатывать файлы изображений GIF в будущем, хотя и без дополнительных функциональных возможностей.
ПРИЛОЖЕНИЕ A - ГЛОССАРИЙ
Пиксел - Наименьший элемент графического изображения. Обычно соответствует отдельной точке на графическом экране. Разрешение изображения обычно задается в пикселах. Например, одним из довольно стандартных экранных графических форматов является 320 пикселов по горизонтали на 200 по вертикали. Каждый пиксел может быть окрашен одним из нескольких цветов в зависимости от возможностей графического оборудования.
Растр - горизонтальные уровни пикселов, представляющие одну строку изображения. Типичный метод порождения изображения, поскольку большинство образцов видеоборудования ориентировано на наиболее эффективную работу именно таким образом.
LSB - Сокращение от Least Significant Byte ( младший по значению байт). Ссылается на соглашение для двух байтов числового значения, согласно которому младший по значению байт предшествует более старшему. Такое соглашение типично для микрокомпьютеров.
Таблица цветов - Список определений для каждого цвета, используемый в изображениях GIF. Желаемые цвета конвертируются в доступные цвета с помощью таблицы, причем по входным цветовым индексам изображения образуются выходные цветовые индексы оборудования. Если для изображения GIF указана таблица цветов, то цвета выходных пикселов будут изменены на основе используемого оборудования и его способности соответствовать заданным цветам.
Переплетение - Метод высвечивания изображений GIF, при котором совершаются несколько проходов с выводом разнесенных строк растра, что дает возможность визуализации общего содержания всего изображения до того, как обработаны все данные.
B Протокол - Свободно распространяемый протокол передачи файлов с исправлением ошибок, разработанный CompuServe и реализованный в продукте VIDTEX фирмы CompuServe. Такой механизм обнаружения ошибок будет использован при передаче изображений GIF для интерактивных приложений.
LZW - Совершенный алгоритм сжатия данных, основанный на работе, сделанной Lempel-Ziv и Welch, который обеспечивает возможность высокоэффективного однопроходного кодирования и декодирования. Это позволяет одновременно раскрывать и высвечивать изображения. Исходная статья, в которой был описан указанный метод:
Terry A. Welch, "A Technique for High Performance Data Compression", IEEE Computer, vol 17 no 6 (June 1984)
Этот базовый алгоритм также используется в свободно распространяемых утилитах ARC для сжатия файлов. Адаптация алгоритма LZW, выполненная CompuServe для GIF описана в приложении C.
Оставить комментарий
Комментарии
