PNG格式再探-- 块布局[B君笔记][博客]

noscript{position: fixed}PNG格式再探-- 块布局png图片加载创建时间：2021-12-19 15:33:41

前文

上篇看png，由于只看了一篇参考文章，对其概念还不是很了解。发现了几个忽略的点。

块布局

png 块布局
每个块由三个或四个字段组成。块数据字段可能为空

长度

一个四字节无符号整数，给出块数据字段中的字节数。长度仅计算数据字段，而不计算其本身、块类型或 CRC。零是有效长度。尽管编码器和解码器应将长度视为无符号，但其值不应超过 2^31-1 字节。

块类型

定义

定义块类型的四个字节序列。块类型的每个字节都被限制为十进制值 65 到 90 和 97 到 122。为了方便描述和检查 PNG 数据流，它们分别对应于大写和小写 ISO 646 字母（A - Z和a - z）。编码器和解码器应将块类型视为固定的二进制值，而不是字符串。例如，用 UCS 2 字符集中这些字母的等价物来表示块类型IDAT是不正确的。

在我认出测试图片中的pHYs 块时，我是把所有的块十进制标识转化成十六进制进行查找。当时对“块类型 IHDR标识（ascii码为IHDR）”中的ascii码为IHDR还不知所云。

IHDR标识

十六进制

49484452

十进制
png 规范中给的十进制

73 72 68 82

//装成十六进制
(('73 72 68 82'.split(' ')).map(function(item){return (item*1).toString(16)})).join('')
//"49484452"

ascii

IHDR

(('73 72 68 82'.split(' ')).map(function(item){return String.fromCharCode(item)})).join('')
//"IHDR"

块数据

适合块类型的数据字节（如果有）。该字段的长度可以为零。

CRC

一个四字节的CRC(Cyclic Redundancy Code)在chunk的前面的字节上计算，包括chunk type字段和chunk data字段，不包括length字段。CRC 可用于检查数据是否损坏。CRC 始终存在，即使对于不包含数据的块也是如此。
如IEND数据块，则为不包含数据的块。

循环冗余码算法（Cyclic Redundancy Code algorithm）

CRC 字段是使用标准化的 CRC 方法和预处理和后处理计算的，如 ISO 3309 ISO-3309和 ITU-T V.42 ITU-T-V42 所定义。使用的CRC多项式是

x ³² + x ²⁶ + x ²³ + x ²² + x ¹⁶ + x ¹² + x ¹¹ + x ¹⁰ + x ⁸ + x ⁷ + x ⁵ + x ⁴ + x ² + x + 1

在 PNG 中，32 位 CRC 被初始化为全 1，然后每个字节的数据从最低有效位 (1) 到最高有效位 (128) 进行处理。在处理完所有数据字节后，CRC 被反转（取其补码）。该值首先传输（存储在数据流中）MSB。为分字节和排序，将32位CRC的最低有效位定义为x ³¹项的系数。

CRC 的实际计算通常采用预先计算的表格来加速计算。

示例循环冗余代码实现

ISO C code

 /* Table of CRCs of all 8-bit messages. */
   unsigned long crc_table[256];
   
   /* Flag: has the table been computed? Initially false. */
   int crc_table_computed = 0;
   
   /* Make the table for a fast CRC. */
   void make_crc_table(void)
   {
     unsigned long c;
     int n, k;
   
     for (n = 0; n < 256; n++) {
       c = (unsigned long) n;
       for (k = 0; k < 8; k++) {
         if (c & 1)
           c = 0xedb88320L ^ (c >> 1);
         else
           c = c >> 1;
       }
       crc_table[n] = c;
     }
     crc_table_computed = 1;
   }
  
   /* Update a running CRC with the bytes buf[0..len-1]--the CRC
      should be initialized to all 1's, and the transmitted value
      is the 1's complement of the final running CRC (see the
      crc() routine below). */
   
   unsigned long update_crc(unsigned long crc, unsigned char *buf,
                            int len)
   {
     unsigned long c = crc;
     int n;
   
     if (!crc_table_computed)
       make_crc_table();
     for (n = 0; n < len; n++) {
       c = crc_table[(c ^ buf[n]) & 0xff] ^ (c >> 8);
     }
     return c;
   }
   
   /* Return the CRC of the bytes buf[0..len-1]. */
   unsigned long crc(unsigned char *buf, int len)
   {
     return update_crc(0xffffffffL, buf, len) ^ 0xffffffffL;
   }