J2ME GIF 動畫解碼器：在資源受限手機上播放 GIF 的輕量級實現

背景動機

早期 J2ME 手機（MIDP 1.0/2.0）原生不支援 GIF 動畫，僅支援靜態 PNG。將動畫拆解為多張 PNG 會劇增 JAR 體積。本類別實現純 Java GIF 解碼，直接讀取 .gif 檔案逐幀渲染，大幅節省資源空間。

使用範例

private GIFDecode gifDecoder;
private int frameIndex = 0;
private int totalFrames;
private Image currentFrame;

void initGIF() {
    gifDecoder = new GIFDecode();
    gifDecoder.read(getClass().getResourceAsStream("/animation.gif"));
    totalFrames = gifDecoder.getFrameCount();
    System.out.println("Total frames: " + totalFrames);
}

void renderFrame(Graphics g, int x, int y, int anchor) {
    currentFrame = gifDecoder.getFrame(frameIndex);
    frameIndex = (frameIndex + 1) % totalFrames; // 循環播放
    g.drawImage(currentFrame, x, y, anchor);
}

核心實現：GIFDecode 類別

完整實現了 GIF89a 規範核心子集：

• LZW 解壓縮：自適應字典（prefix/suffix/pixelStack），處理 clear code、end of information、動態碼長增長。
• 多幀處理：解析 Graphic Control Extension 獲取 delay time、disposal method（無動作/保留/還原背景/還原前幀）、transparency。
• 交織掃描：支援四遍交織模式（8-4-2-1 間隔）。
• 全域/局部色表：動態切換 act（active color table）。
• Netscape Loop Extension：讀取循環次數（0=無限）。

關鍵數據結構

static class GifFrame {
    public Image image;  // 解碼後的 MIDP Image
    public int delay;    // 顯示延遲(毫秒)
}
Vector frames;           // 所有幀緩存
byte[] pixels;           // LZW 解碼後的像素索引流
short[] prefix; byte[] suffix; byte[] pixelStack; // LZW 解碼工作陣列

核心流程

1. read(InputStream) → readHeader() 驗證 GIF 簽名 → readLSD() 讀取邏輯螢幕描述符（寬高、全域色表旗標）。
2. readContents() 循環解析區塊：0x2C 影像描述符 → readImage() → decodeImageData() (LZW) → setPixels() 合成幀 → 存入 frames。
3. setPixels() 依 disposal method 處理前幀殘留（保留/清背景/還原前前幀），再將當前像素按交織序寫入目標 RGB 陣列，最後 Image.createRGBImage() 生成 MIDP Image。

效能與記憶體考量

已知限制與注意事項

• 僅支援 GIF89a，不支援 GIF87a（無動畫擴展）。
• 不處理 Application Extension 以外的未知擴展區塊（直接 skip()）。
• 透明色處理：將透明索引對應的調色盤條目設為 0（全透明 ARGB），依賴 MIDP createRGBImage 的 alpha 支援（部分舊機型可能不正確）。
• 異常情況下（資料截斷、LZW 碼錯）盡力部分解碼，狀態碼返回 STATUS_FORMAT_ERROR。

替代方案對比

專案來源：lavasoft.blog.51cto.com。代碼已在 Nokia、SonyEricsson、Moto 多款機型實測通過。

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