.png

定义

便携式网络图形(Portable Network Graphics, PNG)是一种无损压缩的位图图形格式，支持索引、灰度、RGB三种颜色方案一级Alpha通道等特性。PNG的开发目标是改善并取代GIF作为适合网络传输的格式而不需要专利许可，所以被广泛用于互联网以及其他方面上。

文件结构

PNG图像格式文件由一个8字节的PNG文件标识（file signature）域和3个以上的后续数据块（IHDR、IDAT、IEND）组成。

PNG文件包括8字节文件署名（89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A，十六进制），用来识别PNG格式。

十六进制	含义
89	用于检测传输系统是否支持8位的字符编码（8 bit data），用以减少将文本文件被错误的识别成PNG文件的机会，反之亦然
50 4E 47	PNG每个字母对应的ASCII，让用户可以使用文本编辑器查看时，识别出时PNG文件。
0D 0A	DOS风格的换行符（CRLF）。用于DOS-Unix数据的换行符转换。
1A	在DOS命令行下，用于阻止文件显示的文件结束符。
0A	Unix风格的换行符（LF）。用于Unix-DOS换行符的转换。

数据块结构

PNG定义了两种类型的数据块：一种是PNG文件必须包含、读写软件也都必须要支持的关键块（critical chunk）；另一种叫做辅助块（ancillary chunks），PNG允许软件忽略它不认识的附加块。这种基于数据块的设计，允许PNG格式在扩展时仍能保持与旧版本兼容。

1. 关键数据块

（1）关键数据块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PBG数据流中，而且第一个PNG数据流中只能有一个文件头数据块。
文件头数据块有13字节组成，它的格式如下表所示

域的名称	字节数	说明
Width	4 bytes	图像宽度，以像素为单位
Height	4 bytes	图像高度，以像素为单位
Bit depth	1 bytes	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	1 bytes	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	1 bytes	压缩方法(LZ77派生算法)
Filter method	1 bytes	滤波器方法
Interlace method	1 bytes	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)

(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。

域的名称	字节数	说明
Red	1 byte	0 = 黑，255 = 红
Green	1 byte	0 = 黑，255 = 绿
Blue	1 byte	0 = 黑，255 = 蓝

调色板实际是一个彩色索引查找表，它的表项数目可以是1～256中的一个数，每个表项有3字节，因此调色板数据块所包含的最大字节数为768。

(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顺序的图像数据块。

(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。

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。

关键数据块中有4个标准数据块：

• 文件头数据块IHDR（header chunk）：包含有图像基本信息，作为第一个数据块出现并只出现一次。
• 调色板数据块PLTE（palette chunk）：必须放在图像数据块之前。
• 图像数据块IDAT（image data chunk）：存储实际图像数据。PNG数据允许包含多个连续的图像数据块。
• 图像结束数据IEND（image trailer chunk）：放在文件尾部，表示PNG数据流结束。

参考

• 维基百科
• PNG文件格式