png文件格式的详解:

文件结构:

PNG图像格式文件由文件署名和数据块(chunk)组成。


文件署名域:

8字节的PNG文件署名域用来识别该文件是不是PNG文件。该域的值是:

png文件格式的详解:_第1张图片

数据块:

这里有两种类型的数据块,一种是成为关键数据块(critical chunk),就是必须要有的块;另一种叫做辅助数据块(ancillary chunks)。

每个数据块都有下表所示的4个域组成。

png文件格式的详解:_第2张图片

其中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,可以看做一种校验码。

png文件格式的详解:_第3张图片

关键数据块:

(1)文件头数据块IHDR(header chunk)
 它包含有PNG文件中存储的图像数据的基本信息,并要作为第一个数据块出现在PNG数据流中,而且一个PNG数据流中只能有一个文件数据块。

文件头数据块由13字节,组成结构如下:

png文件格式的详解:_第4张图片

(2)调色板数据块PLTE(palette chunk):

它包含有与索引彩色图像(indexed-color image)相关的彩色变换数据,它仅与索引彩色图像有关,而且要放在图像数据块(image data chunk)之前。真彩色的PNG数据流也可以有调色板的数据块,目的是便于非真彩色显示程序用它来量化图像数据,从而显示该图像。结构如下:

颜色|字节|意义

Red|1 byte||0=黑色,255=红|
Green|1 byte||0=黑色,255=绿色
Blue|1 byte||0=黑色,255=蓝色|

PLTE数据块是定义图像的调色板信息,PLTE可以包含1~256个调色板信息,每个调色板信息有3个字节组成,因此调色板数据块包含的最大字节数为768,
调色板的长度应该是3倍数,否则,这将是一个非法的调色板。

对于索引图像,调色板信息是必须的,调色板的颜色索引从0开始编号,然后是1..2..,调色板的颜色数不能超过色深中规定的颜色数(如图像色深为4的时候,调色板中的颜色数不可超过2^4=16)否则,这将导致PNG图像不合法。


(3)图像数据块IDAT(image data chunk):


它存储实际的数据,在数据流中可包含多个连续的图像数据块。

IDAT存放着图像真正的数据信息,因此,如果能够了解IDAT的结构,我们就可以很方变得生成PNG图像。


(4)图像结束数据IEND(image trailer chunk):
它用来标记PNG文件或者数据流已经结束,并且必须要放在文件的尾部。

如果我们仔细看PNG文件,我们会发现,文件的结尾12个字符看起来总是:
00 00 00 00 49 45 4E 44 AE 42 60 82

不难明白,由于数据结构块的定义,IEND数据块的长度总是0(00 00 00 00,除非人为加入信息),数据标识总是IEND(49 45 4E 44),因此,CRC码也总是AE 42 60 82.

最后,除了表示数据块开始的IHDR必须放在最前面,表示PNG文件结束的IEND数据块放在最后面之外,其他数据块的存放顺序没有限制。


辅助数据块:

PNG文件格式规范制定的10个辅助数据块是:

1.背景颜色数据块bkGD(background color).
2.基色和白色度数据块cHRM(primary chromaticities and white point).所谓白色度是指当R=G=B=最大值时在显示器上产生的白色度。
3.图像透明数据块tRNS(transparency).
4.物理像素尺寸数据块pHYs(physical pixel dimensions)。

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