Grafický obrazový formát GIF (graphics interchange format) vyvinula americká firma CompuServe. Programové produkty využívající tento formát pracují mimo počítačů IBM PC i na počítačích Amiga, Atari ST, Macintosh a jiných. To umožňuje přenášet obrazovou informaci nejen mezi programovými produkty, ale i mezi počítači.

Díky formátu GIF lze dosáhnout dobrého kompresního poměru, a to zejména kdy jde o "ploché" motivy s malým počtem barevných odstínů; těmi mohou být např. tlačítka, grafické prvky, či ikony,Komprese je v tomto případě beze ztrát. Maximální počet barev v obrázku je však omezen na 256. Ve verzích formátu GIF 87a a89a je definován i prokládaný (interlaced) GIF. Verzí 89a standardu GIF počínaje v sobě může soubor GIF kromě jednoho klasického obrázku ukrývat také celou sérii obrázků, které jsou pomocí vhodného softwaru zobrazovány jeden po druhém.Vznikne tak vlastně mini-GIF-animace. Informace o tom, jak rychle se mají jednotlivé obrázky střídat (rychlost animace), jsou uloženy společně s daty obrázku.

V grafickém formáte GIF je grafický obraz uložený jako jistý pocet různe velkých pravoúhlých obrázku se spolecným grafickým pozadím (barvou). Casti odpovídající pozadí tak nenesou žádnu informaci a nejsou kodované. Každý jednotlivý obrázek reprezentují datový blok , ve kterém je definovaná reletivnípoloha vuci pozadí, pocet ruzných barevních odstínu v obrázku a vlastní obrazová informace. Struktura souboru GIF má tvar uvedený v první tabulce.

Signatura formátu jednoznačně určuje typ datového formátu (GIF) a číslo jeho verze buď 87a nebo 89a. Novější verze 89a je jen rozšířením verze 87a. Dalších 7 byte určuje globální deskriptor obrazovky, který je společný a závazný pro všechny jednotlivé obrázky vytvářející celý obrázek.

První 2 byte nesou informaci o šířce obrazovky a další 2 byte udávají výšku obrazovky v pixelech. Pátý byte obsahuje zhuštěnou informaci o způsobu interpretace tabulky barev:

• nejvyšší, 7. bit je tzv. Global Color Table Flag - příznak existence globální tabulky barev. Když je nastavený na 1, znamená to, že za obrazovým deskriptorem bude následovat globální tabulka barev (Color Map).
• obsah bitů 4.-6. (Color Resolution) zvýšený o 1 nám říká, kolik je k dispozici bitů na pixel; to znamená, že maximální počet bitů na pixel může být 8, co představuje 256 barevných odstínů v základním obraze. Později uvidíme, že jednotlivé obrázky mohou nést informaci o dalších barevných odstínech.
• 3. bit (Sort Flag) - když je nastavený, globální tabulka barev je vzestupně setříděná (nejvýznamnější barva je uvedena jako první).

• bity 0.-2. (Size of Global Color Table) nesou informaci o velikosti globální tabulky barev. Platí vztah: velikost tabulky v bytu=3*2^(GCTSize+1)

  Šestý určuje základní barevný odstín pozadí obrazovky. Sedmý byte obsahuje údaj o rozlišovacím poměru výšky k šířce pixelu v původním obrázku (tzv. Pixel Aspect Ratio). Když je obsah různý od nuly, rozlišovací poměr se dá vypočítat ze vztahu: POMĚR:=(Pixel_Aspect_Ratio+15)/64

  Volitelná globální tabulka barev určuje vztah mezi barevným indexem a barvou. Každá barva je určená obsahem jednoho bytu (tj. rozsah 0-255). Trojice po sobě následující v byte určuje poměr mezi barevnými složkami RGB (červená, zelená, modrá). Na počítačích, které pro hodnotu barevné složky používají menší počet bitů než 8, se tato hodnota ukládá zleva, a zprava se doplní nulami. Tímto způsobem dosáhneme dobrou interpretaci obrazu na různých technických zařízeních.

  Tab 1.3 Globální tabulka barev formátu GIF

  Podíl červené barvy	barevný index 0
  zelené barvy
  modré barvy
  Podíl červené barvy	barevný index 1
  zelené barvy
  modré barvy
  ...	barevný index n

  Vlastní obrazová informace je uložená v posloupnosti částečných pravoúhlých obrázků, ze kterých je každý popsán deskriptorem. Jeho struktura je uvedena v následující tabulce:

  Tab 1.4 Vlastní obrazová informace formátu GIF

  délka	význam
  1 byt	oddělovač bloku obrazu - 2CH
  2 byty	pozice obrazu zleva
  2 byty	pozice obrazu zhora
  2 byty	šířka obrazu v pixelech
  2 byty	výška obrazu v pixelech
  1 byt	informaceo vnitřní struktuře obrázku a lokální tabulky barev
  různá	lokální tabulka barev (volitelná)
  1 byt	počáteční velikost kódu v bitech (pro LZW algoritmus)
  různá	blok zkomprimovaných dat

  Lokální deskriptor začíná oddělovačem - bytem s obsahem 2Ch. Další dvě dvojice bytů určují polohu obrázku zleva a shora od okraje zobrazovacího zařízení. Podobně jako při globálním deskriptoru následují 4 byty s informacemi o šířce a výšce obrázku v pixelech. Desátý byte lokálního deskriptoru je rozdělený na jednotlivé bity nebo skupiny bitů:
  - jestliže je nastavený nejvyšší 7. bit (Local Color Table Flag) na 1, barvy se nebudou čerpat z popisu globální tabulky barev, ale soubor má vlastní lokální tabulku platnou jen pro tento obrázek - to právě umožňuje překonat zdánlivé omezení barevného rozlišení globálního popisu. Vlastní lokální tabulka barev je organizovaná stejně jako globální tabulka.
  - stav bitu 6 (interlace Flag) určuje, jak jsou uložené horizontální řady bodů obrázku - či postupně, kontinuálně za sebou shora dolů (když je bit nastaven na 0), anebo překládání (když je bit nastaven na 1). V překládacím módu je obraz uložený tak, že se zobrazí celý až po čtyřech přechodech obrazovkou. Při prvním přechode se zobrazí každý osmý řádek a každý následující přechod přidá řádek mezi řádky už zobrazené, např.:

  • 1. přechod - 0, 8, 16, 24, 32, ...
  • 2. přechod - 4, 12, 20, 28, ...
  • 3. přechod - 2, 6, 10, 14, 18, ...
  • 4. přechod - 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, ...

  - bit 5 (Sort Flag), když je nastavený lokální tabulka barev je sestupně setříděná.

  - bity 3 a 4 jsou rezervované.

  - bity 0 až 2 (Size of Local Color Table) nesou informaci o velikosti lokální tabulky barev. Platí vztah:
  velikost tabulky v bytech =3*2^{(délka LCT+1)}

  Obsah každého obrázku je uložen jako posloupnost za sebou následujících hodnot. Abychom z uložených údajů dostali původní obrazovou informaci, čteme jednotlivé posloupnosti sekvenčně za sebou. Ale tyto údaje se ještě nedají přímo zobrazit - jsou totiž v zkomprimované podobě a musí se rozbalit. Komprimace a dekomprimace je založena na principu tzv. LZW algoritmu. Je to stejný algoritmus jaký je použit ve známých komprimačních programech PKARC a PKZIP americké firmy PKWARE. Komprimace dokáže ušetřit 50-80% diskového prostoru.

  Komprimované údaje se ukládají do bloků s délkou 255 bytů. V první slabice bloku je uložena informace o délce bloku. Jestliže je délka nulová, je aktuální částečný obrázek ukončený. Vždy před prvním blokem údajů se ještě přenáší 1 byte důležité informace - počáteční velikost v kódu (šířce v bitech), s kterou LZW algoritmus startuje. Pro účely rozšíření funkcí vyšších verzích formátu GIF byl do definice formátu zařazený i tzv. rozšiřovací blok (GIF Extension Block). Jeho struktura je:

  Tento nepovinný blok začíná oddělovačem 21h. Každý programátor, který chce se standardem GIF pracovat, by měl schopný tento blok ve svém programu rozeznat, a pokud ho nechce používat, aspoň ho obejít. Druhý byte GIF Extension bloku identifikuje o jaký typ rožšíření jde. Verze GIF 89a má definované 4 možné rozšíření:

  • blok rozšíření grafické kontroly (Graphic Control Extension), identifikační kód F9h. Tento blok se používá výhradně společně s blokem popisu obrázku (a vždy ho předchází). Nese další informace o tom, jak interpretovat grafickou informaci. Např. jestli bude v průběhu vykreslování obrázku nějaké časové zpoždění, anebo jestli se bude čekat na vstup uživatele.
  • blok komentářů (Comment Extension), identifikuje se kódem FEh. Blok nese textové informace, které se nezobrazují.
  • blok grafického textu (Plain Text Extension), identifikuje se kódem 01h. Tento blok nese textové informace, které se mají zobrazit (kromě vlastního textu v ASCII ještě informaci o umístění a velikosti textu).
  • aplikační blok (Application Extension), identifikační kód FFh. Blok je připravený pro uživatelské aplikace.

  Konec každého Extension bloku je jednoznačně určený znakem 00h.

  Tab 1.5 Rozšiřující blok formátu GIF

  Oddelovač EXTENSION bloku - 21h

  Identifikační kód bloku

  Obsah a velikost této části závisí na typu rozšíření

  Koncový znak 00h

  Soubory ve formátu GIF se dají díky své struktuře a způsobu postupné komprimace a dekomprimace údajů přenášet rovněž interaktivně. Pro tyto účely byly navrhnuté řídící sekvence GCE (GIF Capabilities Enquiry) a GCR (GIF Capabilities Response). Přenášené údaje jsou osmibitové a technické zařízení musí být schopné přenést všech 256 kódů.