C#實現合并多個圖像文件為一個動態GIF

GIF簡介

要實現合并為GIF文件，首先要對GIF文件格式有所了解。GIF由 CompuServe在1987年提出，官方文檔gif89a標準將GIF分成很多區塊，并給出的GIF語法格式如下：

<GIF Data Stream> ::=     Header <Logical Screen> <Data>* Trailer

<Logical Screen> ::=      Logical Screen Descriptor [Global Color Table]

<Data> ::=                <Graphic Block>  |
                          <Special-Purpose Block>

<Graphic Block> ::=       [Graphic Control Extension] <Graphic-Rendering Block>

<Graphic-Rendering Block> ::=  <Table-Based Image>  |
                               Plain Text Extension

<Table-Based Image> ::=   Image Descriptor [Local Color Table] Image Data

<Special-Purpose Block> ::=    Application Extension  |
                               Comment Extension

有人用圖片的形式整理了語法，看起來更直觀：

其中很多區塊是可以重復的，它的圖像數據模塊采用了LZW算法，LZW壓縮算法是Compuserv所開發的一種免費算法，然而詭異的是這種算法忽然成了Unisys公司的專利，據Unisys公司稱，他們已注冊了LZW算法中的W部分。如果要開發生成（或顯示）圖像互換格式文件的程序，則需向該公司支付版稅。Unisys公司的行為曾引起部份開放源代碼社區發起“Burn all GIFs”的運動抵制使用GIF。因此，這刺激CompuServe 公司開發了PNG（Portable Network Graphics，便攜網絡圖形）標準，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。

已有實現

在CodeProject上，有人已經實現了C#版本的GIF圖片生成器，代碼很多，也很好用。但是對于GIF格式標準不熟悉的人，是看不懂代碼的。它的實現完全是采用文件流的方式，根據GIF格式編碼語法，生成文件流，甚至還實現了LZW算法來壓縮圖像。因此這個程序是非常好的學習參考資料。

GDI實現

微軟的GDI（Graphics Device Interface）是一套很好的圖像開發類庫，因此本人覺得為啥那麻煩要用純文件流的方式去創建GIF，直接用GDI方法去創建GIF不就可以了，微軟應該提供這方面的接口的。于是網上找到一些示例代碼。實現動態GIF，有個方法就是Image.SaveAdd，它可以實現在現有圖片上再加一幀，可是難點在于設置延時時間。對于第一幀的延時的設置很容易實現，但是對于第二幀的延時，一直無效。百思不得其解。

后去Stackoverflow問了一下，得到的回復是微軟GDI不支持這種GIF延時，同樣百思不得其解。

于是只好土洋結合，對于生成好的GIF，修改其二進制數據，以此實現延時。

用GDI實現設置循環次數和加入幀的代碼，不算復雜。C#中可以通過代碼修改圖片的一些GIF屬性，但是不了解GIF編碼格式的人還是寫不出來的，主要是不知道如何賦值，因為微軟官方文檔也沒給出這部分說明。

比如代碼

PropertyItem LoopCount = img.GetPropertyItem(0x5101);//循環次數 //可以去http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.drawing.imaging.propertyitem.id.aspx/css查詢
LoopCount.Value = BitConverter.GetBytes(loopCount);
img.SetPropertyItem(LoopCount);

0x5101根據文檔是循環次數的屬性。該屬性設置循環次數。GIF文檔中，該屬性在應用擴展塊中，占2個字節16位，按低位高位的順序排列，是一個無符號的整型。如果01 00表示16進制的0x0001，如果設成00 00 則表示0，循環無限次。

循環次數可以使用GDI控制，但是延時時間在第二幀后就失效了。因此手動更改。

延時時間的屬性在圖像控制擴展塊，對于每一幀圖像，都有對應的圖像控制擴展塊，修改其中的字節即可。圖像控制擴展塊以21 F9開頭，在緊挨著的第三第四字節就是設置延時時間的，單位是百分之一秒。同樣的這2個字節也是按低位高位順序排列的，比如是C8 00，則表示0x00C8=200，也就是延時2秒。

根據以上理論就可以容易的寫出設置延時時間的代碼。

byte[] bytes = File.ReadAllBytes(savefile);
byte[] delaybyte = BitConverter.GetBytes(delay);//轉成16位無符號字節數組。該數組肯定只有2個元素
for (int i = 0; i < bytes.Length - 1; i++)
{
     if (bytes[i] == 0x21 && bytes[i + 1] == 0xf9)//GraphicsControlExtension 開始標志
      {
        bytes[i + 4] = delaybyte[0];//這兩位就是定義延遲時間的，修改就可以了。
        bytes[i + 5] = delaybyte[1];
        }
}

采用GDI方式，比較簡單，偷懶，使用微軟做好的現成代碼，再稍稍改動就可以了。

參考資料

http://www.matthewflickinger.com/lab/whatsinagif/bits_and_bytes.asp

http://www.w3.org/Graphics/GIF/spec-gif89a.txt

http://www.codeproject.com/Articles/11505/NGif-Animated-GIF-Encoder-for-NET

http://en.wikipedia.org/wiki/Graphics_Device_Interface

http://www.cnblogs.com/zhengye/articles/2193006.html

《多媒體技術基礎》 林福宗