?? png文件結構分析.htm
字號:
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<TR>
<TD>
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<DIV align=left>
<DIV
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<TABLE height=36 width="95%" border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD><STRONG>鏈接</STRONG></TD></TR>
<TR>
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<SCRIPT
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<TR>
<TD><STRONG>Blog信息</STRONG></TD></TR>
<TR>
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<P align=center>
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<P></P>
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<TD vAlign=top align=middle>
<TABLE style="TABLE-LAYOUT: fixed; WORD-BREAK: break-all"
cellSpacing=1 cellPadding=3 width="98%" bgColor=#cccccc border=0>
<TBODY>
<TR bgColor=#f8f8f8>
<TD><FONT size=4><STRONG><IMG
src="PNG文件結構分析_files/1.gif">PNG文件結構分析</STRONG></FONT><BR>dn
發表于 2005-4-21 9:36:03 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD height=0>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD><STRONG>前言</STRONG>
<P>PNG是20世紀90年代中期開始開發的圖像文件存儲格式，其目的是企圖替代GIF和TIFF文件格式，同時增加一些GIF文件格式所不具備的特性。流式網絡圖形格式(Portable
Network Graphic Format，PNG)名稱來源于非官方的“PNG's Not
GIF”，是一種位圖文件(bitmap
file)存儲格式，讀成“ping”。PNG用來存儲灰度圖像時，灰度圖像的深度可多到16位，存儲彩色圖像時，彩色圖像的深度可多到48位，并且還可存儲多到16位的α通道數據。PNG使用從LZ77派生的無損數據壓縮算法。</P>
<P><STRONG>PNG數據塊（Chunk）</STRONG></P>
<P>PNG定義了兩種類型的數據塊，一種是稱為關鍵數據塊(critical
chunk)，這是標準的數據塊，另一種叫做輔助數據塊(ancillary
chunks)，這是可選的數據塊。關鍵數據塊定義了4個標準數據塊，每個PNG文件都必須包含它們，PNG讀寫軟件也都必須要支持這些數據塊。雖然PNG文件規范沒有要求PNG編譯碼器對可選數據塊進行編碼和譯碼，但規范提倡支持可選數據塊。</P>
<P>下表就是PNG中數據塊的類別，其中，關鍵數據塊部分我們使用深色背景加以區分。</P>
<TABLE class=text cellSpacing=1 cellPadding=3
align=center bgColor=#000000 border=0>
<TBODY>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD colSpan=5>
<DIV
align=center><STRONG>PNG文件格式中的數據塊</STRONG></DIV></TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>
<DIV align=center><B>數據塊符號</B></DIV></TD>
<TD>
<DIV align=center><B>數據塊名稱 </B></DIV></TD>
<TD>
<DIV align=center><B>多數據塊 </B></DIV></TD>
<TD>
<DIV align=center><B>可選否 </B></DIV></TD>
<TD>
<DIV align=center><B>位置限制 </B></DIV></TD></TR>
<TR bgColor=#cccccc>
<TD>IHDR </TD>
<TD>文件頭數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>第一塊 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>cHRM </TD>
<TD>基色和白色點數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在PLTE和IDAT之前</TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>gAMA </TD>
<TD>圖像γ數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在PLTE和IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>sBIT </TD>
<TD>樣本有效位數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在PLTE和IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#cccccc>
<TD>PLTE </TD>
<TD>調色板數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>bKGD </TD>
<TD>背景顏色數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在PLTE之后IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>hIST </TD>
<TD>圖像直方圖數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在PLTE之后IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>tRNS </TD>
<TD>圖像透明數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在PLTE之后IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>oFFs </TD>
<TD>(專用公共數據塊) </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>pHYs </TD>
<TD>物理像素尺寸數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>sCAL </TD>
<TD>(專用公共數據塊) </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>在IDAT之前 </TD></TR>
<TR bgColor=#cccccc>
<TD>IDAT </TD>
<TD>圖像數據塊 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>否 </TD>
<TD>與其他IDAT連續</TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>tIME </TD>
<TD>圖像最后修改時間數據塊 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>無限制 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>tEXt </TD>
<TD>文本信息數據塊 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>是</TD>
<TD>無限制 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>zTXt </TD>
<TD>壓縮文本數據塊 </TD>
<TD>是</TD>
<TD>是</TD>
<TD>無限制 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>fRAc </TD>
<TD>(專用公共數據塊) </TD>
<TD>是</TD>
<TD>是</TD>
<TD>無限制 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>gIFg </TD>
<TD>(專用公共數據塊) </TD>
<TD>是</TD>
<TD>是</TD>
<TD>無限制 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>gIFt </TD>
<TD>(專用公共數據塊) </TD>
<TD>是</TD>
<TD>是</TD>
<TD class=text>無限制 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>gIFx </TD>
<TD>(專用公共數據塊) </TD>
<TD>是</TD>
<TD>是</TD>
<TD>無限制 </TD></TR>
<TR bgColor=#cccccc>
<TD>IEND </TD>
<TD>圖像結束數據 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>否 </TD>
<TD>最后一個數據塊 </TD></TR></TBODY></TABLE>
<P>為了簡單起見，我們假設在我們使用的PNG文件中，這4個數據塊按以上先后順序進行存儲，并且都只出現一次。</P>
<P><STRONG>數據塊結構</STRONG></P>
<P>PNG文件中，每個數據塊由4個部分組成，如下：</P>
<TABLE class=text cellSpacing=1 cellPadding=3
align=center bgColor=#000000 border=0>
<TBODY>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD><B>名稱 </B></TD>
<TD><B>字節數 </B></TD>
<TD><B>說明 </B></TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Length (長度) </TD>
<TD>4字節 </TD>
<TD>指定數據塊中數據域的長度，其長度不超過(2<SUP>31</SUP>－1)字節 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Chunk Type Code (數據塊類型碼) </TD>
<TD>4字節 </TD>
<TD>數據塊類型碼由ASCII字母(A-Z和a-z)組成 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Chunk Data (數據塊數據) </TD>
<TD>可變長度 </TD>
<TD>存儲按照Chunk Type Code指定的數據 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>CRC (循環冗余檢測) </TD>
<TD>4字節 </TD>
<TD>存儲用來檢測是否有錯誤的循環冗余碼 </TD></TR></TBODY></TABLE>
<P>CRC(cyclic redundancy check)域中的值是對Chunk Type
Code域和Chunk Data域中的數據進行計算得到的。CRC具體算法定義在ISO 3309和ITU-T
V.42中，其值按下面的CRC碼生成多項式進行計算：</P>
<P>x<SUP>32</SUP>+x<SUP>26</SUP>+x<SUP>23</SUP>+x<SUP>22</SUP>+x<SUP>16</SUP>+x<SUP>12</SUP>+x<SUP>11</SUP>+x<SUP>10</SUP>+x<SUP>8</SUP>+x<SUP>7</SUP>+x<SUP>5</SUP>+x<SUP>4</SUP>+x<SUP>2</SUP>+x+1</P>
<P>下面，我們依次來了解一下各個關鍵數據塊的結構吧。</P>
<P><STRONG>IHDR</STRONG></P>
<P>文件頭數據塊IHDR(header
chunk)：它包含有PNG文件中存儲的圖像數據的基本信息，并要作為第一個數據塊出現在PNG數據流中，而且一個PNG數據流中只能有一個文件頭數據塊。</P>
<P>文件頭數據塊由13字節組成，它的格式如下表所示。</P>
<TABLE class=text cellSpacing=1 cellPadding=3
align=center bgColor=#000000 border=0>
<TBODY>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>
<DIV align=center><B>域的名稱 </B></DIV></TD>
<TD>
<DIV align=center><B>字節數 </B></DIV></TD>
<TD>
<DIV align=center><B>說明 </B></DIV></TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Width </TD>
<TD>4 bytes </TD>
<TD>圖像寬度，以像素為單位 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Height </TD>
<TD>4 bytes </TD>
<TD>圖像高度，以像素為單位 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Bit depth </TD>
<TD>1 byte </TD>
<TD>圖像深度： <BR>索引彩色圖像：1，2，4或8 <BR>灰度圖像：1，2，4，8或16
<BR>真彩色圖像：8或16 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>ColorType </TD>
<TD>1 byte </TD>
<TD>顏色類型：<BR>0：灰度圖像, 1，2，4，8或16 <BR>2：真彩色圖像，8或16
<BR>3：索引彩色圖像，1，2，4或8 <BR>4：帶α通道數據的灰度圖像，8或16
<BR>6：帶α通道數據的真彩色圖像，8或16 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Compression method </TD>
<TD>1 byte </TD>
<TD>壓縮方法(LZ77派生算法) </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Filter method </TD>
<TD>1 byte </TD>
<TD>濾波器方法 </TD></TR>
<TR bgColor=#ffffff>
<TD>Interlace method </TD>
<TD>1 byte </TD>
<TD>隔行掃描方法：<BR>0：非隔行掃描 <BR>1： Adam7(由Adam M.
Costello開發的7遍隔行掃描方法) </TD></TR></TBODY></TABLE>
<P>由于我們研究的是手機上的PNG，因此，首先我們看看MIDP1.0對所使用PNG圖片的要求吧：</P>
<UL>
<LI>在MIDP1.0中，我們只可以使用1.0版本的PNG圖片。并且，所以的PNG關鍵數據塊都有特別要求：<BR>IHDR
<LI>文件大小：MIDP支持任意大小的PNG圖片，然而，實際上，如果一個圖片過大，會由于內存耗盡而無法讀取。
<LI>顏色類型：所有顏色類型都有被支持，雖然這些顏色的顯示依賴于實際設備的顯示能力。同時，MIDP也能支持alpha通道，但是，所有的alpha通道信息都會被忽略并且當作不透明的顏色對待。
<LI>色深：所有的色深都能被支持。
<LI>壓縮方法：僅支持壓縮方式0（deflate壓縮方式），這和jar文件的壓縮方式完全相同，所以，PNG圖片數據的解壓和jar文件的解壓可以使用相同的代碼。（其實這也就是為什么J2ME能很好的支持PNG圖像的原因：））
<LI>濾波器方法：盡管在PNG的白皮書中僅定義了方法0，然而所有的5種方法都被支持！
<LI>隔行掃描：雖然MIDP支持0、1兩種方式，然而，當使用隔行掃描時，MIDP卻不會真正的使用隔行掃描方式來顯示。
<LI>PLTE chunk：支持
<LI>IDAT chunk：圖像信息必須使用5種過濾方式中的方式0 (None, Sub, Up,
Average, Paeth)
<LI>IEND chunk：當IEND數據塊被找到時，這個PNG圖像才認為是合法的PNG圖像。
<LI>可選數據塊：MIDP可以支持下列輔助數據塊，然而，這卻不是必須的。
<BLOCKQUOTE>
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