PNG的文件结构
十进制数
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137 80 78 71 13 10 26 10
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十六进制数
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89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A
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PNG文件标志
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PNG数据块
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……
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PNG数据块
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PNG数据块(Chunk)
PNG定义了两种类型的数据块,一种是称为关键数据块(critical chunk),这是标准的数据块,另一种叫做辅助数据块(ancillary chunks),这是可选的数据块。关键数据块定义了4个标准数据块,每个PNG文件都必须包含它们,PNG读写软件也都必须要支持这些数据块。虽然PNG文件规范没有要求PNG编译码器对可选数据块进行编码和译码,但规范提倡支持可选数据块。
下表就是PNG中数据块的类别,其中,关键数据块部分我们使用深色背景加以区分。
PNG文件格式中的数据块
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数据块符号
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数据块名称
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多数据块
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可选否
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位置限制
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IHDR
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文件头数据块
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否
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否
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第一块
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cHRM
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基色和白色点数据块
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否
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是
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在PLTE和IDAT之前
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gAMA
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图像γ数据块
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否
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是
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在PLTE和IDAT之前
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sBIT
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样本有效位数据块
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否
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是
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在PLTE和IDAT之前
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PLTE
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调色板数据块
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否
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是
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在IDAT之前
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bKGD
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背景颜色数据块
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否
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是
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在PLTE之后IDAT之前
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hIST
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图像直方图数据块
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否
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是
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在PLTE之后IDAT之前
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tRNS
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图像透明数据块
|
否
|
是
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在PLTE之后IDAT之前
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oFFs
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(专用公共数据块)
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否
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是
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在IDAT之前
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pHYs
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物理像素尺寸数据块
|
否
|
是
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在IDAT之前
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sCAL
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(专用公共数据块)
|
否
|
是
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在IDAT之前
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IDAT
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图像数据块
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是
|
否
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与其他IDAT连续
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tIME
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图像最后修改时间数据块
|
否
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是
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无限制
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tEXt
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文本信息数据块
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是
|
是
|
无限制
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zTXt
|
压缩文本数据块
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是
|
是
|
无限制
|
fRAc
|
(专用公共数据块)
|
是
|
是
|
无限制
|
gIFg
|
(专用公共数据块)
|
是
|
是
|
无限制
|
gIFt
|
(专用公共数据块)
|
是
|
是
|
无限制
|
gIFx
|
(专用公共数据块)
|
是
|
是
|
无限制
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IEND
|
图像结束数据
|
否
|
否
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最后一个数据块
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为了简单起见,我们假设在我们使用的PNG文件中,这4个数据块按以上先后顺序进行存储,并且都只出现一次。
数据块结构
PNG文件中,每个数据块由4个部分组成,如下:
名称
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字节数
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说明
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Length (长度)
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4字节
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指定数据块中数据域的长度,其长度不超过(231-1)字节
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Chunk Type Code (数据块类型码)
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4字节
|
数据块类型码由ASCII字母(A-Z和a-z)组成
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Chunk Data (数据块数据)
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可变长度
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存储按照Chunk Type Code指定的数据
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CRC (循环冗余检测)
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4字节
|
存储用来检测是否有错误的循环冗余码
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CRC(cyclic redundancy check)域中的值是对Chunk Type Code域和Chunk Data域中的数据进行计算得到的。CRC具体算法定义在ISO 3309和ITU-T V.42中,其值按下面的CRC码生成多项式进行计算:
x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1
CRC: 一种校验算法。仅仅用来校验数据的正确性的
下面,我们依次来了解一下各个关键数据块的结构吧。
域的名称
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字节数
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说明
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Width
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4 bytes
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图像宽度,以像素为单位
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Height
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4 bytes
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图像高度,以像素为单位
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Bit depth
|
1 byte
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图像深度: 索引彩色图像:1,2,4或8 灰度图像:1,2,4,8或16 真彩色图像:8或16 |
ColorType
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1 byte
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颜色类型: 0:灰度图像, 1,2,4,8或16 2:真彩色图像,8或16 3:索引彩色图像,1,2,4或8 4:带α通道数据的灰度图像,8或16 6:带α通道数据的真彩色图像,8或16 |
Compression method
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1 byte
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压缩方法(LZ77派生算法)
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Filter method
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1 byte
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滤波器方法
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Interlace method
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1 byte
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隔行扫描方法: 0:非隔行扫描 1: Adam7(由Adam M. Costello开发的7遍隔行扫描方法) |
颜色
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字节
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意义
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Red
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1 byte
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0 = 黑色, 255 = 红
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Green
|
1 byte
|
0 = 黑色, 255 = 绿色
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Blue
|
1 byte
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0 = 黑色, 255 = 蓝色
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其实,我们可以通过改变调色板的色值来完成一些又趣的事情,比如说实现云彩/水波的流动效果,实现图像的淡入淡出效果等等
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