GIF

Graphics Interchange Format

Вращающаяся Земля в формате GIF. В местах с синим градиентом заметен эффект постеризации, возникающий из-за недостаточной глубины палитры.
Расширение	.gif
MIME	image/gif
Сигнатура	GIF87a/GIF89a
Разработан	CompuServe
Тип формата	растровая графика

GIF (англ. Graphics Interchange Format — рус. формат для обмена изображениями) — популярный формат графических изображений. Способен хранить сжатые данные без потери качества в формате не более 256 цветов. Не зависящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 году (GIF87a) фирмой CompuServe для передачи растровых изображений по сетям. В 1989-м формат был модифицирован (GIF89a), были добавлены поддержка прозрачности и анимации. GIF использует LZW-компрессию, что позволяет неплохо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы).

GIF широко используется на страницах интернета.

Произношение названия

Создатели формата произносили его название как «джиф» /dʒɪf/. Тем не менее, в англоязычном мире широко используется и произношение «гиф» /gɪf/, основанное на том, что GIF — сокращение от Graphics Interchange Format. Оба варианта произношения указаны как правильные словарями Oxford English Dictionary^[1] и American Heritage Dictionary.^[2]

Область применения

Изображение в формате GIF хранится построчно, поддерживается только формат с индексированной палитрой цветов. Стандарт разрабатывался только для поддержки 256-цветовой палитры.

Один из цветов в палитре может быть объявлен «прозрачным». В этом случае в программах, которые поддерживают прозрачность GIF (например, большинство современных браузеров) сквозь пиксели, окрашенные «прозрачным» цветом будет виден фон. «Полупрозрачность» пикселей (технология альфа-канала) не поддерживается.

Анимированные изображения

Пример простейшей анимации

	Анимированные GIF на Викискладе?

Формат GIF поддерживает анимационные изображения. Они представляют собой последовательность из нескольких статичных кадров, а также информацию о том, сколько времени каждый кадр должен быть показан на экране. Анимацию можно сделать цикличной (англ. loop), тогда вслед за последним кадром начнётся воспроизведение первого кадра и т. д.

Недокументированной, но поддерживаемой возможностью является сохранение большего количества цветов с помощью анимированного GIF с нулевой задержкой между кадрами. При этом преодолевается ограничение в 256 цветов: каждый кадр содержит свою палитру.^{[уточнить]}

Сжатие

Основная статья: Алгоритм Лемпеля — Зива — Велча

GIF использует формат сжатия LZW. Таким образом, хорошо сжимаются изображения, строки которых имеют повторяющиеся участки. В особенности изображения, в которых много пикселей одного цвета по горизонтали.^[3]

Алгоритм сжатия LZW относится к форматам сжатия без потерь. Это означает, что восстановленные из GIF данные будут в точности соответствовать упакованным. Следует отметить, что это верно только для 8-битных изображений с палитрой, для цветной фотографии потери будут обусловлены переводом её к 256 цветам.

Метод сжатия LZW разработан в 1978 году израильтянами Абрахамом Лемпелем и Якобом Зивом, а позднее доработан в США Терри Велчем. LZW сжимает данные путём поиска одинаковых последовательностей (они называются «фразы») во всем файле. Выявленные последовательности сохраняются в таблице, им присваиваются более короткие маркеры (ключи).

Метод LZW, так же, как и RLE, лучше действует на участках однородных, свободных от шума цветов, он действует гораздо лучше, чем RLE, при сжатии произвольных графических данных, но процесс кодирования и распаковки происходит медленнее.

Чересстрочный GIF

Формат GIF допускает чересстрочное хранение данных. При этом строки разбиваются на группы, и меняется порядок хранения строк в файле. При загрузке изображение проявляется постепенно, в несколько проходов. Благодаря этому, имея только часть файла, можно увидеть изображение целиком, но с меньшим разрешением.

В чересстрочном GIF’е сначала записываются строки 1, 9, 17 и т. д. Таким образом, загрузив 1/8 данных, пользователь будет иметь представление о целом изображении. Вторым проходом следуют строки 5, 13, 21, разрешение изображения в браузере ещё вдвое увеличивается. Наконец, третий и четвёртый проход передают (3, 7, 11, 15, 19…) и (2, 4, 6, 8, ...). Таким образом, задолго до окончания загрузки файла пользователь может понять, что внутри и решить, стоит ли ждать полной загрузки изображения. Чересстрочная запись незначительно увеличивает размер файла, но это, как правило, оправдывается приобретаемым свойством.

История

Существует две спецификации формата GIF — GIF 87a и GIF 89a.

Первая спецификация была создана в 1987 году компанией CompuServe для замены устаревшего формата RLE. GIF стал популярен в ходе развития интернета, так как позволял использовать более компактные (по размеру файла) по сравнению с другими форматами картинки на веб-страницах. Хотя к настоящему времени формат во многом устарел, и для его замены создан формат PNG, он по прежнему широко используется. GIF-формат востребован при создании так называемых синемаграфов.

Патентная защита

GIF первоначально был проприетарным форматом, однако срок его патентной защиты истёк. В США патент на алгоритм сжатия LZW, использующийся в GIF (патент № 4 558 302) истёк 20 июня 2003 года. Срок действия канадского патента завершился 7 июля 2004 года. Действие патента для Великобритании, Франции, Германии и Италии завершилось 18 июня 2004 года, а для Японии — 20 июня 2004 года.

Срок действия последнего патента на GIF истёк 11 августа 2006 года.

Альтернатива

Существует формат APNG, созданный в 2004 году, использующий 24-битные цвета и 8-битную полупрозрачность, работающий в браузерах Mozilla Firefox и Opera начиная с 2007 года. Некоторые программы и расширения также поддерживают APNG.

См. также

• PNG | MNG | APNG | JPEG

Примечания

1. ↑ Oxford English Dictionary. Oxford University Press. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 15 апреля 2007.
2. ↑ American Heritage Dictionary. Houghton-Mifflin. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 15 апреля 2007.
3. ↑ § 8. Простой секрет ГИФа

Ссылки

• The Graphics File Format Page (англ.)
• Спецификация формата GIF87a  (рус.)