PNG-的IDAT解析

前段时间在做PNG的解析问题，对于PNG格式基于字节的读写有了一定了解，此文记录如何解析PNG图片的数据字段，也就是真实像素的二进制解析，PNG的data数据基本数据块的组成为：Filter + 压缩数据。（这里除去校验头尾），二进制读取自己写即可，文件头的解析等，本文也不记录，可以参看https://www.w3.org/TR/PNG/#9Filter或者参考这里中文解释https://www.jianshu.com/p/ecacf2f60cb2，这里面有一些介绍，原理已经讲的很明白了，但是没有代码的干货，这里补充一下，下面的算法是假设我们已经将压缩的数据使用zlip压缩解压了，但是需要根据Filter 类型去还原像素值，算法如下：

     /*-------------|C | B | D |------------|A | x |   |------------Type Name    Filter Function Reconstruction Function0    None    Filt(x) = Orig(x)  Recon(x) = Filt(x)1    Sub Filt(x) = Orig(x) - Orig(a)    Recon(x) = Filt(x) + Recon(a)2    Up  Filt(x) = Orig(x) - Orig(b)    Recon(x) = Filt(x) + Recon(b)3    Average Filt(x) = Orig(x) - floor((Orig(a) + Orig(b)) / 2)    Recon(x) = Filt(x) + floor((Recon(a) + Recon(b)) / 2)4   Paeth   Filt(x) = Orig(x) - PaethPredictor(Orig(a), Orig(b), Orig(c))  Recon(x) = Filt(x) + PaethPredictor(Recon(a), Recon(b), Recon(c))x    the byte being filtered;a   the byte corresponding to x in the pixel immediately before the pixel containing x(or the byte immediately before x, when the bit depth is less than 8);b   the byte corresponding to x in the previous scanline;c  the byte corresponding to b in the pixel immediately before the pixel containing b(or the byte immediately before b, when the bit depth is less than 8).*/enum FilterTypes{eFTNone =0,eFTSub = 1,eFTUp =2,eFTAverage = 3,eFTPaeth =4,};

void GsPNG::Filtering(FilterTypes etype, unsigned char * row, int length)
{if (m_Type != eRGBA8)//先实现常用的rgba，这里其实不用管通道顺序，只需要知道几个通道即可，return; m_CacheBefore.Allocate(length);switch (etype){//原值不处理case eFTNone:break;case eFTSub:{for (int i = 4; i < length; i += 4){row[i]  += row[i - 4];row[i + 1] += row[i - 3];row[i + 2] += row[i - 2];row[i + 3] += row[i - 1];}}break;case eFTUp: {for (int i = 0; i < length; i += 4){row[i] += m_CacheBefore.BufferHead()[i];row[i + 1] += m_CacheBefore.BufferHead()[i + 1];row[i + 2] += m_CacheBefore.BufferHead()[i + 2];row[i + 3] += m_CacheBefore.BufferHead()[i + 3];}}break;case eFTAverage:{row[0] += floor((m_CacheBefore.BufferHead()[0] + 0) / 2);row[1] += floor((m_CacheBefore.BufferHead()[1] + 0) / 2);row[2] += floor((m_CacheBefore.BufferHead()[2] + 0) / 2);row[3] += floor((m_CacheBefore.BufferHead()[3] + 0) / 2);for (int i = 4; i < length; i += 4){row[i] += floor((m_CacheBefore.BufferHead()[i]+ row[i - 4])/2);row[i + 1] += floor((m_CacheBefore.BufferHead()[i+1] + row[i - 3]) / 2);row[i + 2] += floor((m_CacheBefore.BufferHead()[i+2] + row[i - 2]) / 2);row[i + 3] += floor((m_CacheBefore.BufferHead()[i+3] + row[i - 1]) / 2);}}break;case eFTPaeth:{//从0开始，超出的像素用0 代替，这里在官网有一排小字介绍row[0] += PaethPredictor(0, m_CacheBefore.BufferHead()[0], 0);row[1] += PaethPredictor(0, m_CacheBefore.BufferHead()[1], 0);row[2] += PaethPredictor(0, m_CacheBefore.BufferHead()[2], 0);row[3] += PaethPredictor(0, m_CacheBefore.BufferHead()[3], 0);for (int i = 4; i < length; i += 4){row[i] += PaethPredictor(row[i - 4], m_CacheBefore.BufferHead()[i], m_CacheBefore.BufferHead()[i - 4]);row[i + 1] += PaethPredictor(row[i - 3], m_CacheBefore.BufferHead()[i+1], m_CacheBefore.BufferHead()[i - 3]);row[i + 2] += PaethPredictor(row[i - 2], m_CacheBefore.BufferHead()[i+2], m_CacheBefore.BufferHead()[i - 2]);row[i + 3] += PaethPredictor(row[i - 1], m_CacheBefore.BufferHead()[i+3], m_CacheBefore.BufferHead()[i - 1]);}}break;default:break;}//记录一下，下次取BC的值m_CacheBefore.Copy(row, length);
}

再次重申上面的代码是将已经zlip解压后的数据使用Filtering 过滤反算后得到真实的像素值的过程，正算一样的，这里就不做过多描述

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