png解码算法

⑴ PNG格式是什么格式我在《极限主题》论坛看到的

PNG，是一种无损压缩位图图形文件格式。PNG格式是无损压缩的，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alpha通道(半透明)等特性。PNG格式正在被互联网及其他地方流行开来。

PNG的的英文名称为Portable Network Graphics，即便携式网络图片。另有说法是名称来源于非官方的“PNG is Not GIF”。

特性
支持256色调色板技术以产生小体积文件
最高支持48位真彩色图像以及16位灰度图像。
支持alpha通道的半透明特性。
支持图像亮度的gamma校正信息。
支持存储附加文本信息，以保留图像名称、作者、版权、创作时间、注释等信息。
使用无损压缩
渐近显示和流式读写，适合在网络传输中快速显示预览效果后再展示全貌。
使用CRC循环冗余编码防止文件出错。
最新的PNG标准允许在一个文件内存储多幅图像。

[编辑] 版本及历史
1995年早期，Unisys公司根据它在GIF格式中使用的LZW数据压缩算法的软件专利(美国 第4558302号)开始商业收费。为避免专利影响，用于表现单张图像的PNG、用于表现动画的MNG图形文件格式被同时创建出来。1999年8月，Unisys公司进一步中止了对自由软件和非商用软件开发者的GIF专利免费许可，从而使PNG格式获得了更多的关注。

在PNG传播过程中，很多网络浏览器经过很长时间才开始支持PNG格式，甚至目前Windows下的IE浏览器仍然不能完整支持PNG的所有特性。这造成PNG格式并没有得到广泛的认知。

PNG的1.0版本规范于1996年7月1日发布，后来被称为RFC 2083标准，并在1996年10月1日成为W3C建议。
PNG的1.1版本进行了部分小幅修改并增加了三个新的数据块定义，于1998年12月31日发布。
PNG的1.2版本增加了另外一个数据块，于1999年8月11日发布。
PNG现行版本是国际标准(ISO/IEC 15948:2003)，并在2003年11月10日作为W3C建议发布。这个版本与1.2版仅有细微差别。
此外也产生了基于PNG的动画格式，1996年6月提出PNF（Portable Network Frame）草案，当年8月改名为MNG（Multiple-image Network Graphics）。[1]

2004年末, PNG的动画扩展，APNG被提出来。这是一个相对于MNG更简单的动画实现方案，不识别APNG格式的PNG解码器至少能够正常回放第一幅普通PNG画面。 [2]

[编辑] 文件结构
PNG图像格式文件由一个8字节的PNG文件署名(file signature)域和3个以上的后续数据块(chunk)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。

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。

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。

[编辑] PNG/JPG/GIF对比
PNG使用了从LZ77派生的一个非专利无损数据压缩算法(名为deflation)。这个算法对图像里的直线进行预测然后存储颜色差值，这使得PNG经常能获得比原始图像甚至比GIF更大的压缩率。但也有一些软件不能使用适合的预测而造成过分臃肿的PNG文件。 （缺）

⑵ 图片格式jpG、GIF、PNG、BMP是什么意思

随着Windows操作系统的流行与丰富的Windows应用程序的开发，BMP位图格式理所当然地被广泛应用。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱生来的缺点--占用磁盘空间过大。所以，目前BMP在单机上比较流行。
GIF格式GIF是英文Graphics
Interchange
Format（图形交换格式）的缩写。顾名思义，这种格式是用来交换图片的。事实上也是如此，上世纪80年代，美国一家着名的在线信息服务机构CompuServe针对当时网络传输带宽的限制，开发出了这种GIF图像格式。
GIF格式的特点是压缩比高，磁盘空间占用较少，所以这种图像格式迅速得到了广泛的应用。
最初的GIF只是简单地用来存储单幅静止图像（称为GIF87a），后来随着技术发展，可以同时存储若干幅静止图象进而形成连续的动画，使之成为当时支持2D动画为数不多的格式之一（称为GIF89a），而在GIF89a图像中可指定透明区域，使图像具有非同一般的显示效果，这更使GIF风光十足。目前Internet上大量采用的彩色动画文件多为这种格式的文件，也称为GIF89a格式文件。
此外，考虑到网络传输中的实际情况，GIF图像格式还增加了渐显方式，也就是说，在图像传输过程中，用户可以先看到图像的大致轮廓，然后随着传输过程的继续而逐步看清图像中的细节部分，从而适应了用户的"从朦胧到清楚"的观赏心理。目前Internet上大量采用的彩色动画文件多为这种格式的文件。
GIF格式只能保存最大8位色深的数码图像，所以它最多只能用256色来表现物体，对于色彩复杂的物体它就力不从心了。尽管如此，这种格式仍在网络上大行其道应用，这和GIF图像文件短小、下载速度快、可用许多具有同样大小的图像文件组成动画等优势是分不开的。
JPEG格式JPEG也是常见的一种图像格式，它由联合照片专家组（Joint
Photographic
Experts
Group）开发并以命名为"ISO
10918-1"，JPEG仅仅是一种俗称而已。JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，其压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像质量。由于JPEG格式的压缩算法是采用平衡像素之间的亮度色彩来压缩的，因而更有利于表现带有渐变色彩且没有清晰轮廓的图像。
同时JPEG还是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许你用不同的压缩比例对这种文件压缩，比如我们最高可以把1.37MB的BMP位图文件压缩至20.3KB。当然我们完全可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点。
PNG格式PNG是20世纪90年代中期开始开发的图像文件存储格式，其目的是企图替代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。流式网络图形格式(Portable
Network
Graphic
Format，PNG)名称来源于非官方的“PNG's
Not
GIF”，是一种位图文件(bitmap
file)存储格式，读成“ping”。

⑶ png解码 iDAT部分 怎么理解

IDAT定义：
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。
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，用户就可以很方便的生成PNG图像。

IDAT数据块
00 00 00 27 数据长为39字节
49 44 41 54 IDAT标识
78 9C…… 压缩的数据，LZ77派生压缩方法
DA 12 06 A5 CRC校验

⑷ png图片什么意思

png是一种采用无损压缩算法的位图格式。

png其设计目的是试图替代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使用从LZ77派生的无损数据压缩算法，一般应用于JAVA程序、网页或S60程序中，原因是它压缩比高，生成文件体积小。

PNG同时还支持真彩和灰度级图像的Alpha通道透明度。最高支持24位真彩色图像以及8位灰度图像。支持Alpha通道的透明/半透明特性。支持图像亮度的Gamma校准信息。支持存储附加文本信息，以保留图像名称、作者、版权、创作时间、注释等信息。

具备特点：

1、体积小：

网络通讯中因受带宽制约，在保证图片清晰、逼真的前提下，网页中不可能大范围的使用文件较大的bmp格式文件。

2、无损压缩：

PNG文件采用LZ77算法的派生算法进行压缩，其结果是获得高的压缩比，不损失数据。它利用特殊的编码方法标记重复出现的数据，因而对图像的颜色没有影响，也不可能产生颜色的损失，这样就可以重复保存而不降低图像质量。

3、更优化的网络传输显示：

PNG图像在浏览器上采用流式浏览，即使经过交错处理的图像会在完全下载之前提供浏览者一个基本的图像内容，然后再逐渐清晰起来。它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显示和生成图像。

⑸ PNG是什么意思

便携式网络图形（英语：PortableNetworkGraphics，PNG）是一种支持无损压缩的位图图形格式，支持索引、灰度、RGB三种颜色方案以及Alpha通道等特性。

特性

体积小网络通讯中因受带宽制约，在保证图片清晰、逼真的前提下，网页中不可能大范围的使用文件较大的bmp格式文件。

无损压缩PNG文件采用LZ77算法的派生算法进行压缩，其结果是获得高的压缩比，不损失数据。它利用特殊的编码方法标记重复出现的数据，因而对图像的颜色没有影响，也不可能产生颜色的损失，这样就可以重复保存而不降低图像质量。

索引彩色模式PNG-8格式与GIF图像类似，同样采用8位调色板将RGB彩色图像转换为索引彩色图像。图像中保存的不再是各个像素的彩色信息，而是从图像中挑选出来的具有代表性的颜色编号，每一编号对应一种颜色，图像的数据量也因此减少，这对彩色图像的传播非常有利。

更优化的网络传输显示PNG图像在浏览器上采用流式浏览，即使经过交错处理的图像会在完全下载之前提供浏览者一个基本的图像内容，然后再逐渐清晰起来。它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显示和生成图像。

支持透明效果PNG可以为原图像定义256个透明层次，使得彩色图像的边缘能与任何背景平滑地融合，从而彻底地消除锯齿边缘。这种功能是GIF和JPEG没有的。

PNG同时还支持真彩和灰度级图像的Alpha通道透明度。最高支持24位真彩色图像以及8位灰度图像。支持Alpha通道的透明/半透明特性。支持图像亮度的Gamma校准信息。支持存储附加文本信息，以保留图像名称、作者、版权、创作时间、注释等信息。

与JPEG相比

JPEG可以对照片（或类似）图像生成更小的文件，这是由于JPEG采用了一种针对照片图像的特定有损编码方法，这种编码适用于低对比，图像颜色过渡平滑，噪声多，且结构不规则的情况下。如果在这种情况下用PNG代替JPEG，文件尺寸增大很多，而图像质量的提高有限。

相应的，如果保存文本，线条或类似的边缘清晰，有大块相同颜色区域的图像，PNG格式的压缩效果就要比JPEG好很多，并且不会出现JPEG那样的高对比度区域的图像有损。如果图像既有清晰边缘，又有照片图像的特点，就需要在这两种格式之间权衡一下了。JPEG不支持透明度。

由于JPEG是有损压缩，会产生迭代有损，在重复压缩和解码的过程中会不断丢失信息使图像质量下降。由于PNG是无损的，保存将要被编辑的图像来说更加合适。

虽然PNG压缩照片图像也有效，但有专门针对照片图像设计的无损压缩格式，比如无损JPEG2000，Adobe DNG（页面存档备份，存于互联网档案馆）等。

总的来说这些格式都不能做到适用所有图像。对于将要发布的图像可以保存成JPEG，用JPEG编码一次不会造成明显的图像有损。

以上内容参考网络-PNG

⑹ 如何：编码和解码 PNG 图像

' Open a Stream and decode a PNG image Dim imageStreamSource As New FileStream("smiley.png", FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read) Dim decoder As New PngBitmapDecoder(imageStreamSource, BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat, BitmapCacheOption.Default) Dim bitmapSource As BitmapSource = decoder.Frames(0) ' Draw the Image Dim myImage As New Image() myImage.Source = bitmapSource myImage.Stretch = Stretch.None myImage.Margin = New Thickness(20) // Open a Stream and decode a PNG image Stream imageStreamSource = new FileStream("smiley.png", FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read); PngBitmapDecoder decoder = new PngBitmapDecoder(imageStreamSource, BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat, BitmapCacheOption.Default); BitmapSource bitmapSource = decoder.Frames[0]; // Draw the Image Image myImage = new Image(); myImage.Source = bitmapSource; myImage.Stretch = Stretch.None; myImage.Margin = new Thickness(20); // Open a Stream and decode a PNG image Stream^ imageStreamSource = gcnew FileStream("smiley.png", FileMode::Open, FileAccess::Read, FileShare::Read); PngBitmapDecoder^ decoder = gcnew PngBitmapDecoder(imageStreamSource, BitmapCreateOptions::PreservePixelFormat, BitmapCacheOption::Default); BitmapSource^ bitmapSource = decoder->Frames[0]; // Draw the Image Image^ myImage = gcnew Image(); myImage->Source = bitmapSource; myImage->Stretch = Stretch::None; myImage->Margin = System::Windows::Thickness(20); 本示例演示如何使用 PngBitmapEncoder 将 BitmapSource 编码为 PNG 图像。 Dim width As Integer = 128 Dim height As Integer = 128 Dim stride As Integer = width Dim pixels(height * stride) As Byte ' Define the image palette Dim myPalette As BitmapPalette = BitmapPalettes.Halftone256 ' Creates a new empty image with the pre-defined palette Dim image As BitmapSource = System.Windows.Media.Imaging.BitmapSource.Create( _ width, height, 96, 96, PixelFormats.Indexed8, myPalette, pixels, stride) Dim stream As New FileStream("new.png", FileMode.Create) Dim encoder As New PngBitmapEncoder() Dim myTextBlock As New TextBlock() myTextBlock.Text = "Codec Author is: " + encoder.CodecInfo.Author.ToString() encoder.Interlace = PngInterlaceOption.On encoder.Frames.Add(BitmapFrame.Create(image)) encoder.Save(stream) int width = 128; int height = 128; int stride = width; byte[] pixels = new byte[height * stride]; // Define the image palette BitmapPalette myPalette = BitmapPalettes.Halftone256; // Creates a new empty image with the pre-defined palette BitmapSource image = BitmapSource.Create( width, height, 96, 96, PixelFormats.Indexed8, myPalette, pixels, stride); FileStream stream = new FileStream("new.png", FileMode.Create); PngBitmapEncoder encoder = new PngBitmapEncoder(); TextBlock myTextBlock = new TextBlock(); myTextBlock.Text = "Codec Author is: " + encoder.CodecInfo.Author.ToString(); encoder.Interlace = PngInterlaceOption.On; encoder.Frames.Add(BitmapFrame.Create(image)); encoder.Save(stream); int width = 128; int height = 128; int stride = width; array<System::Byte>^ pixels = gcnew array<System::Byte>(height * stride); // Define the image palette BitmapPalette^ myPalette = BitmapPalettes::Halftone256; // Creates a new empty image with the pre-defined palette BitmapSource^ image = BitmapSource::Create(width, height, 96, 96, PixelFormats::Indexed8, myPalette, pixels, stride); FileStream^ stream = gcnew FileStream("new.png", FileMode::Create); PngBitmapEncoder^ encoder = gcnew PngBitmapEncoder(); TextBlock^ myTextBlock = gcnew TextBlock(); myTextBlock->Text = "Codec Author is: " + encoder->CodecInfo->Author->ToString(); encoder->Interlace = PngInterlaceOption::On; encoder->Frames->Add(BitmapFrame::Create(image)); encoder->Save(stream);

⑺ 一步一步解码 PNG 图片

解码 PNG 图片就是把一张图片从二进制数据转成包含像素数据的 ImageData 。

图片的二进制数据可以从 <canvas> ， <img> ，Object URLs，Image URLs， Blob 对象上获取到。参见 浏览器图像转换手册 。

ImageData 是一个包括了像素数据、图片宽高数据的对象。

👆 这是一张我们接下去要解码的图片，但它太小了，放大了展示给大家看下。👇

我们先从浏览器的 <input> 标签上读取到 Blob 对象，然后拿到这张图片的二进制数据。

得到的 arrayBuffer 如下：

<style>
table {
font-size: 12px;
}
table tbody tr td {
padding: .6rem .4rem;
}
</style>

每个表格的单元格内有 4 字节数据，每个字节由 8 位组成，1 位代表的是 0 或者 1 的一个数字。

一张 PNG 图片二进制数据的开头必须是这 8 字节： 0x89, 0x50, 0x4e, 0x47, 0x0d, 0x0a, 0x1a, 0x0a 。

0x 代表这个数字是 16 进制表示的， 0x89, 0x50, 0x4e, 0x47, 0x0d, 0x0a, 0x1a, 0x0a 转换为 10 进制是 137, 80, 78, 71, 13, 10, 26, 10 。

这张图片的前 8 个字节满足签名的要求。

数据块包含了图片所有的数据，一个数据块可以分为数据块的开始信息、数据块的数据信息和数据块的结束信息。

一个数据块的开始信息包含 2 个 32 位的数字，换算成字节的话，就是 8 个字节。前 4 个字节会被合并成一个 32 位的数字，表示数据信息的长度，后面 4 个字节可以被转换成文本，表示数据块的类型。

我们从第 8 个字节开始解析数据块的开始信息。

这个数据块是 IHDR 类型，有 13 字节的数据信息。

IHDR 里面的数据信息如下：

从上面的信息看出，这是一张 2 * 2 像素的图片，使用色板作为颜色类型，每个像素由 1 个色彩通道组成，每个色彩通道由 2 位组成。像素数据没有交错，经过 0 的过滤函数类型后，经过 deflate 压缩，

结束信息包括了 4 字节的 CRC32 校验和。解码器应该根据数据块类型和数据块的数据信息计算 CRC32 校验和，并与结束信息中的校验和比对。如果相等，则认为图片数据被正确传输。

这个数据块是 sRGB 信息，长度是 1 字节。

这个数据块类型是小写字母开头的，这表示这个数据块是辅助数据块，大写字母开头的数据块类型表示关键数据块。

sRGB 表示图片使用的色彩空间。

需要比对 CRC32。

9 个字节的 pHYs 辅助数据信息。

pHYs 数据块代表图片的物理世界大小，从上面的数据可以看出，这张图在现实世界中应该被渲染成每米 2835 像素，宽高一样。

比对 CRC32。

12 字节 PLTE 色板数据，是关键数据块。

色板中包含的数据是 RGB 数据，以 R, G, B 的形式保存，这里一共 12 字节，表示了 4 个色块。得到的色板信息如下：

[[255, 0, 0], [0, 255, 0], [0, 0, 255], [255, 255, 255]]

比对 CRC32。

4 字节 tRNS 透明度数据，是辅助数据块。

这个数据块为色板提供透明信息，每个字节表示一个色块的透明信息。与色板组合后的色板如下：

[[255, 0, 0, 255], [0, 255, 0, 255], [0, 0, 255, 255], [255, 255, 255, 127]]

比对 CRC32。

12 字节 IDAT 像素数据，是关键数据块。

在解析像素数据前，我们先要了解下像素数据是如何编码的。每行像素都会先经过过滤函数处理，每行像素的过滤函数可以不同。然后所有行的像素数据会经过 deflate 压缩算法研所。所以，我们需要对这里的像素数据先解压，这里我们直接使用了 zlib.inflate() 函数。在浏览器上，可以使用 pako 工具包。

解压出来的像素数据是 Uint8Array： 0, 16, 0, 176 。

接下去我们需要仔细了解每行像素是如何编码，才能把上面的数据还原成像素点。

一根扫描线包含图片一行像素的数据。我们知道这张图片的高度是 2，也就是像素数据中有 2 行扫描线。

一根扫描线由 1 字节的过滤函数标记和像素信息组成。像素信息一个接一个地排列，中间没有多余的空位。如果扫描线长度不足以填满字节的位数，最后几位会被补齐。一根扫描线的结构如下：

所以我们先要知道每个像素的位数才能解码扫描线。

这张图片的色彩类型是 3 ，所以每个像素包含 1 个色彩通道。又因为图片的通道深度是 2 ，所以我们知道每个像素是用 2 位来表示的。

所以我们可以解码扫描线了。

在扫描线被压缩前，每根扫描线都会被单独的过滤函数处理，以使后面的压缩效果更好。

在过滤函数类型 0 中，有 5 种过滤函数：

过滤函数用 A、B、C 三点的数值来计算当前点 X。

这张图片里面的过滤函数 0 表示这张图数据未经过滤。所以我们只要保留原始数据就行了。

这里每个像素中的数据表示了这个像素的颜色在色板中的索引。根据色板，我们可以还原出图片的像素信息： [[255, 0, 0, 255], [0, 255, 0, 255], [0, 0, 255, 255], [255, 255, 255, 127]] 。

比对 CRC32。

0 字节 IEND 图片结束数据块，是关键数据块。

无。

比对 CRC32。

整张图片解码完成，最终的 ImageData 对象是:

我们成功解码了一张简单的 PNG 图片，但其中，我简化了很多细节：

你可以在 GitHub 看到实现了以上功能的源码。

⑻ 照片格式png 是什么意思

png：便携式网络图形是一种无损压缩的位图片形格式，其设计目的是试图替代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使用从LZ77派生的无损数据压缩算法，一般应用于JAVA程序、网页或S60程序中，原因是它压缩比高，生成文件体积小。

在PNG传播过程中，很多网络浏览器经过很长时间才开始完全支持PNG格式，如Microsoft Windows默认的Internet Explorer浏览器一直到7.0版才支持PNG格式中的半透明效果，较早期的版本（如6.0 SP1）需要下载Hotfix 或由网站提供额外的Script去支持，这造成PNG格式并没有得到广泛的认知。

(8)png解码算法扩展阅读：

1995年早期，Unisys公司根据它在GIF格式中使用的LZW数据压缩算法的软件专利开始商业收费，为避免专利影响，用于表现单张图像的PNG、用于表现动画的MNG图形文件格式被同时创建出来。1999年8月，Unisys公司进一步中止了对自由软件和非商用软件开发者的GIF专利免费许可，从而使PNG格式获得了更多的关注。

1996年6月提出PNF（Portable Network Frame）草案，当年8月改名为MNG（Multiple-image Network Graphics）。

⑼ png是什么格式

png是一种采用无损压缩算法的位图格式，其设计目的是试图替代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使用从LZ77派生的无损数据压缩算法，一般应用于JAVA程序、网页或S60程序中，原因是它压缩比高，生成文件体积小。

发展：

PNG现行版本是国际标准（ISO/IEC 15948:2003），并在2003年11月10日作为W3C建议发布。这个版本与1.2版仅有细微差别。

2004年末，PNG的动画扩展——APNG，被提出来。这是一个相对于MNG更简单的动画实现方案，不识别APNG格式的PNG解码器至少能够正常回放第一幅普通PNG画面。