PNG文件结构分析之一(了解PNG文件存储格式)

核心提示：前言我们都知道，在进行J2ME的手机应用程序开发的时候，PNG文件结构分析之一(了解PNG文件存储格式)，在图片的使用上，我们可以使用PNG格式的图片（甚至于在有的手机上，如下：名称 字节数 说明 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

前言

我们都知道，在进行J2ME的手机应用程序开发的时候，在图片的使用上，我们可以使用PNG格式的图片（甚至于在有的手机上，我们只可以使用PNG格式的图片），尽管使用图片可以为我们的应用程序增加不少亮点，然而，只支持PNG格式的图片却又限制了我们进一步发挥的可能性（其实，应该说是由于手机平台上的处理能力有限）。 在MIDP2中，或者某些厂商（如NOKIA）提供的API中，提供了drawPixels/getPixels的方法，这些方法进一步提高了开发者处理图片的灵活性，然而，在MIDP2还未完全普及的今天，我们需要在MIDP1 .0中实现这类方法还属于异想天开，因此，为了实现更高级的应用，我们必须充分挖掘PNG的潜力。

PNG的文件结构

对于一个PNG文件来说，其文件头总是由位固定的字节来描述的：

十进制数 137 80 78 71 13 10 26 10 十六进制数 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A

其中第一个字节0x89超出了ASCII字符的范围，这是为了避免某些软件将PNG文件当做文本文件来处理。文件中剩余的部分由3个以上的PNG的数据块（Chunk）按照特定的顺序组成，因此，一个标准的PNG文件结构应该如下：

PNG文件标志 PNG数据块 …… PNG数据块

PNG数据块（Chunk）

PNG定义了两种类型的数据块，一种是称为要害数据块(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。要害数据块定义了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。虽然PNG文件规范没有要求PNG编译码器对可选数据块进行编码和译码，但规范提倡支持可选数据块。

下表就是PNG中数据块的类别，其中，要害数据块部分我们使用深色背景加以区分。

PNG文件格式中的数据块 数据块符号 数据块名称 多数据块 可选否 位置限制 IHDR 文件头数据块 否 否 第一块 cHRM 基色和白色点数据块 否 是 在PLTE和IDAT之前 gAMA 图像γ数据块 否 是 在PLTE和IDAT之前 sBIT 样本有效位数据块 否 是 在PLTE和IDAT之前 PLTE 调色板数据块 否 是 在IDAT之前 bKGD 背景颜色数据块 否 是 在PLTE之后IDAT之前 hIST 图像直方图数据块 否 是 在PLTE之后IDAT之前 tRNS 图像透明数据块 否 是 在PLTE之后IDAT之前 oFFs (专用公共数据块) 否 是 在IDAT之前 pHYs 物理像素尺寸数据块 否 是 在IDAT之前 sCAL (专用公共数据块) 否 是 在IDAT之前 IDAT 图像数据块 是 否 与其他IDAT连续 tIME 图像最后修改时间数据块 否 是 无限制 tEXt 文本信息数据块 是 是 无限制 zTXt 压缩文本数据块 是 是 无限制 fRAc (专用公共数据块) 是 是 无限制 gIFg (专用公共数据块) 是 是 无限制 gIFt (专用公共数据块) 是 是 无限制 gIFx (专用公共数据块) 是 是 无限制 IEND 图像结束数据 否 否 最后一个数据块

为了简单起见，我们假设在我们使用的PNG文件中，这4个数据块按以上先后顺序进行存储，并且都只出现一次。

数据块结构

PNG文件中，每个数据块由4个部分组成，如下：

名称 字节数 说明 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

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。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