前言

gif編碼詳細(xì)解析

注意: gif編碼格式有兩個(gè)版本,一個(gè)是87a一個(gè)是89a,分別是87年和89年制定的,本demo未兼容87a版本~

Android中g(shù)if播放一般是比較耗內(nèi)存的操作,Android中的ImageView不能直接播放gif(ios中是可以的),Android實(shí)現(xiàn)GIF播放的方式大致可分為兩種:①Java實(shí)現(xiàn) ②Jni實(shí)現(xiàn)
還有一些利用WebView等方式加載gif的方案~
使用Java方式實(shí)現(xiàn)的gif播放的是非常耗內(nèi)存的,就算是使用Glide這種優(yōu)秀的三方庫(kù),也是一樣的,所以項(xiàng)目中有g(shù)if播放需求,尤其是列表中有g(shù)if播放的,建議使用JNI的實(shí)現(xiàn)方式,github上有很多優(yōu)秀開源的相關(guān)項(xiàng)目,本文金座簡(jiǎn)單分析記錄!

Gif播放

本文主要簡(jiǎn)述利用系統(tǒng)源碼實(shí)現(xiàn)Gif播放的過程:
為什么是利用系統(tǒng)源碼呢?,因?yàn)锳ndroid系統(tǒng)也有播放gif動(dòng)畫的需求,比如開/關(guān)機(jī)動(dòng)畫,在Android源碼中的版本號(hào)\external\giflib,目錄下有具體實(shí)現(xiàn)gif播放的c代碼,這部分代碼基本上是不怎么有修改的,所以使用6.0版本,7.0版本,8.0版本...都沒多大區(qū)別,源碼可以自行度娘下載~

實(shí)現(xiàn)的邏輯流程大致如圖:

image.png

下面開始逐步實(shí)現(xiàn):

Copy系統(tǒng)源碼

簡(jiǎn)單粗暴,直接將系統(tǒng)\external\giflib目錄下的.c文件和.h頭文件copy到項(xiàng)目的cpp目錄下,這里我們只用到Gif的播放,所以只需要copy其中一部分就可以,不用所有的文件都copy進(jìn)來(lái),如圖:

Android源碼中的文件

然后修改對(duì)應(yīng)CmakeLists文件和項(xiàng)目的build.gradle文件

CMakeLists

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
add_library( # Sets the name of the library.
        native-lib
        SHARED
        src/main/cpp/native-lib.cpp
        src/main/cpp/dgif_lib.c
        src/main/cpp/gifalloc.c
        )

find_library(
        jnigraphics-lib
        jnigraphics )

find_library( # Sets the name of the path variable.
        log-lib
        log )
target_link_libraries(
        native-lib
        ${log-lib}
        ${jnigraphics-lib}
)

Java層

Java層的邏輯很簡(jiǎn)單,主要是使用一個(gè)Hanndler實(shí)現(xiàn)循環(huán)播放,和聲明調(diào)用一些JNI方法,大致如下:

MainActivity

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private Bitmap bitmap;
    private ImageView imageView;
    private Button btn;
    private GifHandler gifHandler;

    Handler handler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            int interval = gifHandler.updateFream(bitmap);
            handler.sendEmptyMessageDelayed(1,interval);
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        }
    };


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        imageView = findViewById(R.id.image_view);
        btn = findViewById(R.id.btn);
        btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                ndkLoadGif();
            }
        });
    }

    public void ndkLoadGif() {
        File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "demo.gif");
        gifHandler = new GifHandler(file.getAbsolutePath());
        int width = gifHandler.getWidth();
        int height = gifHandler.getHeight();
        bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
        //下一幀的刷新時(shí)間
        int interval = gifHandler.updateFream(bitmap);
        handler.sendEmptyMessageDelayed(1, interval);
    }

}

GifHandler

public class GifHandler {

    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    //native 結(jié)構(gòu)體地址,方便傳參
    public long gifAddress;

    //加載gif的時(shí)候拿到結(jié)構(gòu)體地址
    public GifHandler(String path) {
        this.gifAddress = loadPath(path);
    }

    public int getWidth(){
        return getWidth(gifAddress);
    }

    public int getHeight(){
        return getHeight(gifAddress);
    }

    public int updateFream(Bitmap bitmap){
       return updateFrame(gifAddress,bitmap);
    }

    //通過路徑加載gif圖片(這里使用的是本地圖片,源碼中的gif加載是支持流的格式的)
    public native long loadPath(String path);
    //獲取gif的寬,long類型的ndkGif表示的是native 結(jié)構(gòu)體的地址
    public native int getWidth(long ndkGif);
    //獲取gif的高,long類型的ndkGif表示的是native 結(jié)構(gòu)體的地址
    public native int getHeight(long ndkGif);
    //每隔一段時(shí)間刷新一次,返回的int值表示下次刷新的時(shí)間間隔,long類型的ndkGif表示的是native 結(jié)構(gòu)體的地址
    public native int updateFrame(long ndkGif, Bitmap bitmap);
}

JNI層

JNI層主要是打開Gif文件,獲取gif寬高信息,遍歷Gif的每一幀,獲取延遲時(shí)間等,并且會(huì)將每一幀(Bitmap)返回給Java層用于刷新播放:

#include <jni.h>
#include <string>
#include <malloc.h>
#include <cstring>
#include "gif_lib.h"
#include <android/log.h>
#include <android/bitmap.h>
#define  LOG_TAG    "wangyi"
#define  LOGE(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define  argb(a,r,g,b) ( ((a) & 0xff) << 24 ) | ( ((b) & 0xff) << 16 ) | ( ((g) & 0xff) << 8 ) | ((r) & 0xff)

typedef struct GifBean{
    //當(dāng)前幀
    int currnt_frame;
    //總幀數(shù)
    int total_frame;
    //延遲時(shí)間數(shù)組,長(zhǎng)度不確定,根據(jù)gif幀數(shù)計(jì)算
    int *delays;
}GifBean;


//將gif的幀繪制到bitmap
void drawFrame(GifFileType *gifFileType, GifBean *gifBean, AndroidBitmapInfo bitmapInfo, void *pixels) {
    //獲取當(dāng)前幀
    SavedImage savedImage=gifFileType->SavedImages[gifBean->currnt_frame];
    //初始化指向圖片首地址
    int *px=(int *)pixels;
    int pointPixels;
    //Gif編碼中有邊界
    //遍歷的時(shí)候從邊界開始,不是從0開始
    GifImageDesc imageDesc=savedImage.ImageDesc;

    //字典,存放的是gif壓縮rgb數(shù)據(jù)
    ColorMapObject *colorMap=imageDesc.ColorMap;
    //部分圖片某些幀的ColorMapObject取到為null
    if(colorMap==NULL)
    {
        colorMap=gifFileType->SColorMap;
    }
    GifByteType gifByteType;//壓縮數(shù)據(jù)
    //指向第一行首地址
    px=(int *)((char *)px +bitmapInfo.stride * imageDesc.Top);
    //每一行的首地址
    int *line;
    for (int y = imageDesc.Top; y <imageDesc.Top+imageDesc.Height ; ++y) {
        line=px;
        for (int x = imageDesc.Left; x <imageDesc.Left+imageDesc.Width ; ++x) {
            //拿到位置坐標(biāo)的索引
            pointPixels=(y-imageDesc.Top)*imageDesc.Width+(x-imageDesc.Left);
            //gif中為了節(jié)省內(nèi)存rgb采用lzw壓縮,所以取rgb信息需要解壓
            gifByteType = savedImage.RasterBits[pointPixels];
            //拿到解壓后的rgb數(shù)據(jù)
            GifColorType gifColorType=colorMap->Colors[gifByteType];
            line[x] = argb(255,gifColorType.Red,gifColorType.Green,gifColorType.Blue);
        }
        //指向下一行首地址
        px=(int *)((char *)px +bitmapInfo.stride);
    }
}

extern "C"
JNIEXPORT jlong JNICALL
Java_com_jni_gifdemo_GifHandler_loadPath(JNIEnv *env, jobject instance, jstring path_) {
    const char *path = env->GetStringUTFChars(path_, 0);

    int err;
    GifFileType *gifFileType= DGifOpenFileName(path,&err);
     DGifSlurp(gifFileType);
    //malloc用于開辟內(nèi)存空間,可以理解為Java中的new一個(gè)對(duì)象,但是需要先清空內(nèi)存
    GifBean *gifBean=(GifBean *)malloc(sizeof(GifBean));
    //先清空內(nèi)存
    memset(gifBean,0, sizeof(GifBean));
    //綁定內(nèi)存地址,這里類似于Java中的View.setTag(new Object())
    //UserData; 的類型是void * 無(wú)符號(hào)類型,相當(dāng)于Java中的Object
    gifFileType->UserData=gifBean;

    //通過gif幀數(shù)計(jì)算延遲時(shí)間數(shù)組的長(zhǎng)度,清除空內(nèi)存
    gifBean->delays=(int *) malloc(sizeof(int)* gifFileType->ImageCount);
    //綁定內(nèi)存地址
    memset(gifBean->delays,0, sizeof(sizeof(int)* gifFileType->ImageCount));
    gifFileType->UserData=gifBean;
    //初始化當(dāng)前幀和總幀數(shù)
    gifBean->currnt_frame=0;
    gifBean->total_frame=gifFileType->ImageCount;

    ExtensionBlock *extensionBlock;
    //遍歷每一幀
    for (int i = 0; i <gifFileType->ImageCount ; ++i) {
        //遍歷每一幀中的擴(kuò)展塊(度娘Gif編碼)
        SavedImage frame= gifFileType->SavedImages[i];
        for (int j = 0; j <frame.ExtensionBlockCount ; ++j) {
            //取圖形控制擴(kuò)展塊,其中包含延遲時(shí)間
            if (frame.ExtensionBlocks[j].Function==GRAPHICS_EXT_FUNC_CODE){
                extensionBlock=&frame.ExtensionBlocks[j];
                break;
            }
        }

        //獲取延遲時(shí)間,extensionBlock的第二,三個(gè)元素一起存放延遲時(shí)間低8位和高8位向左偏移8位,進(jìn)行或運(yùn)算
        //乘10因?yàn)榫幋a的時(shí)間單位是1/100秒 乘10換算為毫秒
        if (extensionBlock){
            int frame_delay=10*(extensionBlock->Bytes[1]|(extensionBlock->Bytes[2]<<8));
            gifBean->delays[i]=frame_delay;
             LOGE("時(shí)間  %d   ",frame_delay);
        }
    }
    env->ReleaseStringUTFChars(path_,path);
    return (jlong)gifFileType;
}

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_jni_gifdemo_GifHandler_getWidth(JNIEnv *env, jobject instance, jlong ndkGif) {
    GifFileType* gifFileType= (GifFileType*)ndkGif;
    return gifFileType->SWidth;
}

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_jni_gifdemo_GifHandler_getHeight(JNIEnv *env, jobject instance, jlong ndkGif) {

    GifFileType* gifFileType= (GifFileType*)ndkGif;
    return gifFileType->SHeight;

}

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_jni_gifdemo_GifHandler_updateFrame(JNIEnv *env, jobject instance, jlong ndkGif,
                                             jobject bitmap) {
    GifFileType* gifFileType= (GifFileType*)ndkGif;
    GifBean *gifBean= ( GifBean * )gifFileType->UserData;

    AndroidBitmapInfo bitmapInfo;
    AndroidBitmap_getInfo(env,bitmap,&bitmapInfo);

    //對(duì)bitmap加鎖,然后取緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
    void *pixels;
    AndroidBitmap_lockPixels(env,bitmap,&pixels);

    drawFrame(gifFileType,gifBean,bitmapInfo,pixels);
    gifBean->currnt_frame+=1;
    if (gifBean->currnt_frame >= gifBean->total_frame-1){
        gifBean->currnt_frame=0;
          LOGE("重復(fù)播放  %d  ",gifBean->currnt_frame);
    }
    AndroidBitmap_unlockPixels(env,bitmap);
    //返回bitmap給java層
    return gifBean->delays[gifBean->currnt_frame];
}

完整代碼請(qǐng)見:Github