发布时间：2025-07-05 08:18:05源自：本站作者：PB2345素材网阅读(14)
如何理解PNG的格式和他們使用的算法？PNG和jpeg有什麽區別？我們可以去看看。
Png是便攜式網絡圖形的縮寫。由於PNG具有透明通道和無損壓縮，可以提高設計元素的呈現效果。所以PNG對設計情有獨鍾，廣泛應用於設計、遊戲、網頁、app開發。實踐中存在很多誤區，導致濫用。下麵總結一下我之前學習PNG的經驗。
首先，PNG及其誕生與GIF格式有很大關係。裏麵有很多有趣的東西，你可以自己去查閱。PNG的壓縮過程是完全無損的，壓縮後的文件可以準確還原原始圖像，並且可以封裝各種pixfmt格式的數據，是一種可擴展的封裝格式。
PNG文件格式包含不同的塊，每個塊包含不同類型的數據。典型的PNG數據包括四個部分，在此基礎上，APNG運動圖像格式增加了acTL(動畫控製塊)、fcTL(幀控製塊)和fdAT(幀數據塊)。
PNG簽名(PNG簽名塊，包含PNG類型標識)IHDR(圖像頭塊，包括圖片的寬度、高度、位深和顏色類型)IDAT(圖像數據塊，像素壓縮數據)IEND(圖像結束塊，結束ID)
PNG圖像格式文件由一個8字節的PNG文件簽名(PNG簽名：0x89、0x50、0x4e、0x47、0x0D、0x0A、0xa、0x0A)和三個以上的數據塊組成，按照特定的PNG定義了兩種類型的數據塊，一種稱為關鍵塊(critical chunk)，是標準的數據塊，另一種稱為輔助塊(ancillary chunks)，是可選的數據塊。關鍵數據塊定義了四個標準數據塊，每個PNG文件都必須包含它們。PNG讀寫軟件也必須支持這些數據塊。雖然PNG文件規範不要求PNG編解碼器對可選數據塊進行編解碼，但是規範提倡支持可選數據塊。
PNG圖像格式文件由一個8字節PNG文件簽名(PNG簽名：0x89、0x50、0x4e、0x47、0x0D、0x0A、0x1A、0x0A)和三個以上按照特定結構組織的數據塊組成。PNG定義了兩種類型的數據塊，一種稱為關鍵塊(critical chunk)，是標準的數據塊，另一種稱為輔助塊(ancillary chunks)，是可選的數據塊。關鍵數據塊定義了四個標準數據塊，每個PNG文件都必須包含它們。PNG讀寫軟件也必須支持這些數據塊。雖然PNG文件規範不要求PNG編解碼器對可選數據塊進行編解碼，但是規範提倡支持可選數據塊。
每個數據塊的排列如下，包括數據塊中的數據長度、塊類型、塊數據和CRC校驗碼。
典型PNG文件的十六進製如下：
(1)PNG signaturePNG signature是固定的8個字節0x89、0x50、0x4e、0x47、0x0d、0x0a、0x1A (2) ihdr文件頭數據塊IHDR(header chunk，13個字節)包含存儲在PNG文件中的圖像數據的基本信息。包括分辨率、位深、顏色模式、壓縮方式，都是非常重要的數據塊，必須作為第一個數據塊出現在PNG數據流中，一個PNG數據流中隻能有一個文件頭數據塊。
(3)IDAT圖像數據塊IDAT(圖像數據塊)存儲實際數據，並且數據流可以包含多個連續的圖像數據塊。IDAT存儲了圖像的真實數據信息，因此如果我們能夠了解IDAT的結構，我們就可以很容易地生成PNG圖像。生成IDAT需要通過過濾器(用
體算法由IHDR指定），再經過Deflate（具體算法由IHDR指定）（4）IEND圖像結束數據IEND(image trailer chunk)用來標記PNG文件或者數據流已經結束，並且必須要放在文件的尾部。如果我們仔細觀察PNG文件，我們會發現，文件的結尾12個字符看起來總應該是這樣的：00 00 00 00 49 45 4E 44 AE 42 60 82由於IEND數據塊的長度是0（00 00 00 00，除非人為加入信息），數據標識總是IEND（49 45 4E 44），因此，CRC碼也總是AE 42 60 82。IDAT的壓縮過程主要包括Filter和deflate兩部分，Filter即對像素做過濾，PNG編碼使用差分對原始像素數據進行Filter，該過程無任何壓縮損失，並且完全可逆。對圖像來說，存儲殘差所需的比特遠遠小於實際圖像所需，這也是差分編碼的收益來源。
差分編碼原理如下，對於每一行像素點X，使用左、左上、上的三個像素來進行約束，對於不同的內容，須使用不同的Filter類型來提升壓縮收益。
PNG在壓縮時，對每行的圖像以byte為單位進行filter，如圖像為真彩色RGBA圖像，則先對R分量進行filter，再依次對G、B、A進行Filter[5]。
PNG中的Deflate與gzip、zlib中的deflate原理一樣，結合了LZ77和Hoffman算法。Ziv和Lempel於1977年發表《A Universal Algorithm for Sequential Data Compression 》進行像素數據的壓縮，定義了一種編碼標準而沒定義具體實現，後來稱為LZ77算法，LZ77壓縮算法采用字典的方式進行壓縮，是一個簡單但十分高效的數據壓縮算法。其方式就是把數據中一些可以組織成短語(最長字符)的字符加入字典，然後再有相同字符出現采用標記來代替字典中的短語，如此通過標記代替多數重複出現的方式以進行壓縮。Hoffman是一種變長編碼，即用少的bit數表示出現概率大的數據。deflate算法用在壓縮圖片數據上，有以下特點:
本文到此結束，希望對大家有所幫助呢。
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