构建快速PNG编码器问题(Building a fast PNG encoder issues)

我想建立一个快速的8位灰度PNG编码器。不幸的是我必须误解了规范的一部分。较小的图像尺寸似乎工作，但较大的只会打开一些图像观众。此图片（多DEFLATE块）给出错误“在IDAT解压缩错误”在我的图片浏览器，但打开了我的浏览器罚款：

此图像只有一个DEFLATE块也给出了一个错误：

下面我将概述我把我的IDAT块的情况下，你可以很容易地发现任何错误（基于答案笔记，图片和步骤进行了修改，但仍是一个问题）：

长度IDAT
“IDAT”在ASCII（字面上的字节0×44×49×41 0x54）
zlib的头0x78 0×01

步骤4-7是每个放气块，因为数据可能需要被打破：

字节为0x00或0×01，这取决于它是否是一个中间或最后一个块。
字节数在块（高达2 ^ 16-1）存储为小端的16位整数
1的补这个整数表示的。
图像数据（各扫描线是与在PNG无过滤器选项一个零字节开始，并且后面跟着字节宽度灰度像素数据）
所有的图像数据的ADLER-32校验和
所有的IDAT数据的CRC

我试过pngcheck在Linux上，一个不发现任何错误。如果没有人能看到什么是错的，你可以点我在调试工具的正确方向？

我最后的手段是使用的libpng库，使我自己的解码器，和调试从那里。

有些人认为这可能是我的ADLER-32函数计算：

static uint32_t adler32(uint32_t height, uint32_t width, char** pixel_array)
{
  uint32_t a=1,b=0,w,h;
  for(h=0;h<height;h++)
    {
      b+=a;
      for(w=0;w<width;w++)
        {
          a+=pixel_array[h][w];
          b+=a;
        }
    }
  return (uint32_t)(((b%65521)*65536)|(a%65521));
}

请注意，由于传递给函数的pixel_array不包含在每个扫描线（需要PNG）开始时的零字节有一个额外的B + =一个在外部的每次迭代的开始（以及隐含一个+ = 0）环。

Answer 1:

字节为0x00 0x80的还是取决于它是否是一个中间或最后一个块。

改变0x80以0x01和一切都会好的。

该0x80是表现为一个存储块是不是最后一块。所有这一切被看为低位，这是零，表示中间块。所有的数据是在“中间”块，所以解码器将恢复完整图像。然后一些自由派PNG解码器可以忽略它获得的错误时，它会尝试下一个块，这是不存在的解码，然后忽略丢失的校验值（阿德勒-32和CRC-32），等等。这就是为什么它显示了确定在浏览器中，即使它是一个无效的PNG文件。

有两件事情错了你的阿德勒32码。首先，您是从访问数据char数组。 char签订，所以你0xff字节被添加不是 255，而是作为-127。你需要做的阵列unsigned char或从中提取byte值之前，将其转换为这一点。

其次，你正在做的模运算为时已晚。你必须做好% 65521的前uint32_t溢出。否则，所要求的算法，你没有得到的总和的模。一个简单的修正将是做% 65521到a和b右宽度循环后，该高度循环内。这将工作，只要你能保证宽度将小于5551个字节。（为什么5551就留给读者练习）。如果你不能保证，那么你就需要嵌入另一个循环，从线占用的字节，直到你给他们的5551，做模，然后继续行。或者，【熊慢，只运行一个计数器，做模当它到达了极限。

这里是一个对任何宽度兼容版本的例子：

static uint32_t adler32(uint32_t height, uint32_t width, unsigned char ** pixel_array)
{
    uint32_t a = 1, b = 0, w, h, k;
    for (h = 0; h < height; h++)
    {
        b += a;
        w = k = 0;
        while (k < width) {
            k += 5551;
            if (k > width)
                k = width;
            while (w < k) {
                a += pixel_array[h][w++];
                b += a;
            }
            a %= 65521;
            b %= 65521;
        }
    }
    return (b << 16) | a;
}

Answer 2:

我得到一个错误pngcheck ：“ZLIB：膨胀误差= -3（数据错误）”。当你的PNG脚手架结构看起来还行，现在是时候采取了低级别的面貌迈向IDAT用十六进制查看器块。（我会通过它工作时键入这件事。）

标题看起来正常的; IDAT长度是好的。你zlib的标志是78 01 （“无/低压缩”，还看到什么是一个zlib的头是什么样子？），在我自己的工具之一，使用78 9C （“默认压缩”），但话又说回来，这些标志是唯一翔实。

下一页：zlib的内部块（每RFC1950 ）。

后直接压缩标志（ CMF在RFC1950），预计FLATE压缩数据，这是唯一的压缩方案的zlib载体。这是另一~~座城堡~~ RFC： RFC1951 。

每个单独压缩块由一个字节前缀：

3.2.3。块格式的详细信息
压缩数据中的每一个块开始，用含有如下数据3报头位：
  first bit BFINAL next 2 bits BTYPE 
...
当且仅当这是该数据集的最后一块BFINAL设置。
BTYPE指定数据的压缩量，如下所示：
  00 - no compression 01 - compressed with fixed Huffman codes 10 - compressed with dynamic Huffman codes 11 - reserved (error) 

因此这个值可以被设置为00关于“不最后的块，未压缩”和01关于“末块，未压缩”，随后立即的长度（2个字节）及其按位反，每3.2.4。 非压缩块（BTYPE = 00）：

3.2.4。非压缩块（BTYPE = 00）
输入到下一个字节边界的任何位被忽略。块的其余部分包括以下信息：
  0 1 2 3 4... +---+---+---+---+================================+ | LEN | NLEN |... LEN bytes of literal data...| +---+---+---+---+================================+ 
LEN是块数据的字节数。 NLEN是LEN的补数。

他们是你的最后4个字节IDAT段。为什么小图像的工作和更大的不？因为你只有长度2个字节 。 ¹您需要将图像分解成块不大于65,535字节（在我自己的PNG的创造者，我似乎已经习惯了32,768，可能是“安全”）。如果最后一个块，写出01 ，否则00 。然后添加两个两三次LEN字节编码正确，后紧跟LEN数据字节。重复，直到完成。

阿德勒-32校验和不此Flate压缩数据的一部分，并且不应该在的块进行计数LEN数据。（它仍然是部分IDAT块，虽然。）

重读你的问题来验证我解决了所有的问题，你（和我确认拼写“阿德勒-32”正确）后，我意识到你描述的正确步骤都- ~~除了“最后一块”指标是01 ，不80~~ （后来编辑：嗯，也许你是对这种事的！） -但它不会在此示例PNG 显示。看看你能得到它下面的所有字母的步骤工作。

^{荣誉对“手”这样做。} ^{这是一个很好的锻炼“以下规格”中，如果你得到这个工作，它可能是值得尝试和加适量压缩。} ^{我顺预制的库尽可能;} ^{我为我自己的PNG编码器/解码器做出的唯一津贴是利用丰富的Geldreich的miniz.c ，因为实施正确Flate编码/解码我是无法理解。}

¹这不是故事的全部。浏览器在HTML错误特别的宽容; 看来他们是PNG错误的宽容为好。 Safari浏览器会显示你的形象蛮好的，所以不预览。但他们可能只是全部是共享OS X的PNG解码器，因为Photoshop的拒绝文件。

文章来源: Building a fast PNG encoder issues