文章目录

png文件格式概述
（1）格式特性
- 流式读/写性能
- 图像说明部分
（2）文件结构
- PNG文件署名域
- 数据块的结构
（3）文件格式
（4)4个标准数据块
- 文件头数据块IHDR(header chunk）
- 调色板数据块PLTE(palette chunk）
- 图像数据块IDAT(image data chunk）
- 图像结束数据IEND(image trailer chunk）

png文件格式概述

png是一种无损压缩的位图片形格式。其设计目的是为了替代GIF和TIFF文件格式，同时增加一些GIF文件格式所不具备的特性。

png格式是非失真性压缩的，允许使用类似于GIF格式的调色板技术，支持真彩色图像，并具备阿尔法通道（半透明）等特性。png使用从LZ77派生的无损数据压缩算法，由于它压缩比高，生成文件体积小，一般被应用于JAVA程序、网页或S60程序中。

（1）格式特性

使用彩色查找表或者叫做调色板可支持256种颜色的彩色图像

流式读/写性能

图像文件格式允许连续读出和写入图像数据，这个特性很适合于在通信过程中生成和显示图像。

图像说明部分

每个像素为48位的真彩色图像。

每个像素为16位的灰度图像。

可为灰度图和真彩色图添加α通道。

添加图像的γ信息。

使用循环冗余码（cyclic redundancy code，CRC）检测损坏的文件。

（2）文件结构

PNG图像格式文件由一个8字节的PNG文件署名域和按照特定结构组织的3个以上的数据块组成。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。

PNG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：

十进制数137 80 78 71 1310 26 10

十六进制数 89 50 4e 47 0d 0a 1a 0a

数据块的结构

Length（长度）: 4字节指定数据块中数据域的长度，其长度不超过(231－1）字节

Chunk Type Code（数据块类型码）: 4字节数据块类型码由ASCII字母（A-Z和a-z）组成

Chunk Data（数据块数据） :可变长度存储按照Chunk Type Code指定的数据

CRC（循环冗余检测） :4字节存储用来检测是否有错误的循环冗余码

框选的第一部分表示数据块数据长度（即第3部分），为13字节
框选的第二部分数据块类型码
框选的第三部分是数据块部分
框选的第四部分和第五部分是CRC校验码：它的值是对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

（3）文件格式

PNG格式有8位、24位、32位三种形式，其中8位PNG支持两种不同的透明形式（索引透明和alpha透明），24位PNG不支持透明，32位PNG在24位基础上增加了8位透明通道，因此可展现256级透明程度。

（4)4个标准数据块

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头数据块。

该图像宽度为1893，高度为415，图像深度为8，颜色类型为真彩色图像，压缩方法为0，滤波器方法为0，非隔行扫描。

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。

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。

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。

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。

从上图可以看出，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。

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。

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