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1、PNG（Portable Network Graphics，便携式网络图形）是一种 无损压缩的位图图形格式 。

2、它本身的设计目的是替代 GIF 格式，所以它与 GIF 有一些相似之处。

3、这一节我们来讨论 PNG 图片的数据结构， 一个 PNG 格式文件（或数据流）由一个 8 字节的签名和若干个数据块（chunk）组成。

4、PNG 文件头部的 8 字节为文件签名（或称魔数），这个值将被用来识别文件是否为 PNG 文件，数据固定为 8950 4E47 0D0A 1A0A 。

5、以下是我任意打开的一个 PNG 文件：PNG 定义了两种数据块： 关键数据块（critical chunks）& 辅助数据块（ancillary chunks） 。

6、其中，关键数据块是从 PNG 数据流中成功解码图像所必需的，而辅助数据块是可选的，我们将重点了解关键数据块。

7、关键数据块分为四种： 文件头数据块、调色板数据块、图像数据块和图像结束数据块。

8、PNG 的每一块数据块都由四个部分组成：文件头数据块是 PNG 文件中的第一个数据块，包含了 PNG 文件的基本信息，由 13 个字节组成，数据结构如下：调色板数据块包含有与索引彩色图像（indexed-color image）相关的彩色变换数据，它仅与索引彩色图像有关，而且要放在图像数据块 IDAT 之前。

9、真彩色的 PNG 数据流也可以有调色板数据块，目的是便于非真彩色显示程序用它来量化图像数据，从而显示该图像。

10、图像数据块是图像实际存储的数据，可包含多个连续顺序的图像数据块。

11、图像结束数据块标记 PNG 文件或者数据流已经结束，必须要放在尾部。

12、通过查阅 《Protable Network Graphic (PNG) Specification (Second Edition)》 ，可以了解到 PNG 文件的编码过程主要分为五个阶段：前两个步骤我看不懂，我直接讲后三个步骤。

13、这个步骤的主要思想是 增量编码 ，即：一个值可以表示为与前值的差值。

14、例如： 可以编码为 =>可以发现，增量编码后的数据变成了大量重复、低值的数据，这样的数据是有利于压缩的，原因我在 第 3.4 节 说。

15、回到 PNG 的滤波步骤，这个步骤主要是选择合适的差分过滤器，分别处理每一行中的每个像素，使得差分编码的数值尽可能重复、尽可能小，要点如下：在后面的 分块（chunking） 步骤中，会把编码过程中使用的滤波方法被记录 IHDR 中的 Filter method 字段里。

16、滤波是按通道而不是按像素进行的，也就是说滤波是先扫描一行中像素的红色通道，然后再扫描一行中像素的蓝色通道，以此类推。

17、PNG 的压缩过程结合了 LZ77 编码和 Huffman 编码，要点如下：分块可方便地将压缩数据流分解为可管理的块，关于数据块的结构我们在 第 2 节 中讨论过。

本文到这结束，希望上面文章对大家有所帮助。