便攜式網絡圖形（PNG）規範（第二版）
2003年11月10日W3C正式推薦
當前版本： work byte order）。
而現在的主機壹般使用的 X86、ARM 處理器都是小端模式，被稱為主機字節順序（host byte order）。
PNG 使用網絡字節順序。
普通的真彩圖片，至少由紅、綠、藍三個通道組成，也就是每個像素占用了三個字節以上的空間。這樣圖片的壓縮效率就很低。
因此，我們構建壹個調色板，在調色板裏預設好我們需要使用到的顏色，後續使用時，只需要提供調色板的索引位置就可以了。
而且為了防止調色板占用過大空間，我們把調色板的容量設定在256以內。索引位置也就不會超過256，只需要壹個字節就可以表示，壹個字節只占用壹個通道，因此索引模式下，只有壹個通道。
壹個圖片是由許多像素點組成的，可以視作壹個二維數組。我們可以提取其中幾個特殊的位置，比如橫行每隔壹個提取壹個像素，豎列每隔壹個提取壹個像素，這樣組成壹個新的二維數組，可以簡略失真的表示原圖。這種提取方法叫做 Pass 提取（pass extraction），提取之後形成的數據是交錯的，每段都可以包含整個圖片的縮略部分。只需要重新組合就能產生完整的圖像，即使沒有完整的數據，只要其中壹部分就可以得到縮略圖。是網絡傳輸中加快圖像傳輸的方式，不過現在網速很快，幾乎用不到了。
色圖的中間區域是白色的，被我們稱作白點，是色圖的壹個參數。另壹個參數是基準，用作色圖的平移。
我們可以設置白點的坐標，來改變中間白色區域，使其向紅色、綠色、藍色偏移，用以調整色圖的變化程度。
PNG 規範不指定應用程序接口，但是涉及四種圖像：原圖、標準圖像、PNG 圖像、交付圖像。關系如下：
二進制編碼占用的比特數，就是樣本深度。
PNG 有三種管理色彩空間的方法：使用 ICC 配置、使用 sRGB 配置、使用色度基準和白點位置配置。
ICC 配置比較靈活，易於適配；sRGB 配置需要設置壹個特定的顏色空間，可能會占用較多的容量；最後壹種比較精確。前兩種也推薦使用伽馬值。
我們需要通過壹些手段，將標準圖像轉換為 PNG 圖像。流程如下：
分離透明通道，實際上，很多標準圖像沒有透明通道，這樣可以默認為無透明度，節省壹個通道。
如果不同像素值的個數少於 256，樣本深度小於等於8，可以開始構建索引。
如果，顏色樣本深度壹致，而且每個通道都壹樣的值，可以用壹個通道來表示所有，即灰度圖。
不用 alpha 通道表示透明度的壹種方法，需要設置背景色。
不是所有的深度都被 PNG 支持，只有 1、2、4、8、16，如果不是這些數的話，深度就要通過軟件調節。
比如原始深度是 5，現在要把它變成 8，也就是擴大了。
如果不同通道有不同的深度，我們就會選取最大深度來調整。
這種深度變換是可逆的。
壹***有五種：
這裏采用兩種方法進行 Pass 提取。
第壹種是空方法，也就是什麽都不做。（所以為什麽要這麽死板的把這個也計作壹種方法）
第二種通過多次掃描得到七個縮小圖。也就是 Adam7 算法（不是深度學習的那個 Adam 算法）。
不過這個算法在國內網站這個幾乎找不到，維基百科 https://en.wikipedia.org/wiki/Adam7_algorithm ）介紹的也不是很清楚。所以我這裏就簡單說壹下：
把上面的到的縮小圖（當然空方法讀出來的是原圖），逐行再讀取壹遍。（這裏的操作就可以有很多了，比如把上面的提取變成壹個 yield）
有幾種過濾類型，會把過濾類型寫到過濾數組之前。
就是編碼加密。
把編碼後的數據分成壹塊或者多塊。
壹個標準的 PNG 文件由許多塊組成，每個塊有四個部分：長度、名稱、數據主體、校驗碼。
標準的 PNG 定義有 18 種塊類型，此外妳可以添加自定義的各種塊。
這 18 種塊類型有：
關鍵塊：
IHDR（image header 文件頭）、PLTE（palette 調色板）、IDAT（image data 圖片內容）、IEND（image end 文件結尾）
輔助塊：
透明相關：tRNS（transparency information 透明信息）
顏色相關：cHRM（chromaticities and white point 色度和白點）、gAMA（gamma 伽馬值）、iCCP（embedded ICC profile 嵌入式 ICC 概述）、sBIT（significant bits 有效位）、sRGB（standard RGB colour space 標準RGB顏色空間）
文本相關：iTXt（international textual data 國際化文本）、tEXt（textual data 文本）、zTXt（zip textual data 壓縮的文本）
時間相關：tIME（last-modification time 最新修改時間）
其他：bKGD（background colour 背景色）、hIST（histogram 直方圖）、pHYs（physical pixel dimensions 物理像素尺寸）、sPLT（Suggested palette 建議調色板）、
傳輸錯誤或文件損壞，這會破壞數據流的大部分或全部；語法錯誤，出現無效塊或者丟失塊。
兩種錯誤處理方式要區別。
妳可以向 ISO/IEC 或者 PNG Group 提交相關擴展，註冊新的塊類型和文本關鍵字，拓展新的過濾算法、交錯模式的算法、壓縮算法。
就是數據流的二進制的結構啦。
所有 PNG 數據流的前八個字符，都是 137 80 78 78 71 13 10 26 10
用 bytes 表示就是 b'\x89PNG\r\n\x1a\n'
這個簽名表示接下來的數據都是 PNG 數據流，如果遇到空字符不要打斷，需要出現 IEND 才算結束。
每個塊由這四個部分組成：
通過名稱約定，使得 PNG 解碼器在不能識別當前塊的用途時，也能通過名稱來獲取相關信息。
塊的名稱有四位：
第壹位表示輔助，小寫表示這個塊是輔助塊，大寫表示這個塊是關鍵塊。
第二位表示私有，小寫表示這個塊是私有的，而非國際標準定義的，大小表示前述 18 種塊類型。
第三位是保留位，小寫表示這個塊是被拋棄的，大寫表示可以使用。（用於約定將來的擴展）
第四位表示復制安全性，也就是 PNG 編輯器在編輯圖片的時候，如果遇到不安全的數據塊，就不會完全的復制，而是有選擇的，大寫表示 PNG 編輯器可以完全的復制，而不需要擔心任何問題。
具體參考 crc32 算法
因為 PNG 圖像是可以流式讀取的，也就是說不需要讀到文件尾，就可以在 PNG 瀏覽器裏預覽了。
所以有些東西需要在讀取圖像內容之前準備好，比如索引調色板。
好像在 4.3 章節寫過了？
我們在 4.4 章寫過，有五種顏色類型：
顏色類型記錄在 IHDR 裏。
灰度模式下，亮度取決於 gAMA、sRGB、iCCP，如果沒有這些，則取決於機器。
顏色樣本不壹定和光強成正比，可以通過設置 gAMA 來調節。
值的計算方法如下： 初始為 0，使用了調色板加上1，使用了真彩加上2，使用了透明通道加上4。灰度下是無法使用索引。
有四種方式表示透明：使用透明通道、使用 tRNS 塊設置透明顏色信息、索引中在 tRNS 設置 alpha 表、不使用透明通道也不使用 tRNS 表示完全不透明。
透明通道的樣本深度是 8 和 16，透明通道保存在像素之中， 表示完全透明， 表示完全不透明。透明度用於圖像前景色和背景色的復合。
壹些普通的圖片不包含透明度，甚至已經把像素值乘以透明度，提前做好了以黑色為背景的復合步驟；但是 PNG 不這麽做。
整形（int）是多位字節，short 是兩個，int 是四個，long 是八個。
PNG 使用的是網絡字節順序，MSB 在高位，LSB 在低位。
也就是每個 PNG 圖像的行，緊湊排列各個像素。
深度少於 8 時，掃描線結尾可能是湊不齊字節，這些不使用的字節不進行處理。
濾波器可以提高壓縮數據的壓縮性，而且是可逆的。PNG 允許過濾掃描線數據，換句話說就是可以不進行濾波。
過濾後的字節序列與過濾前的相同，但是根據不同的濾波類型，會在最前面添加壹個字節的標記。如果沒有增加長度就表明沒有過濾過。具體過濾方法，在後面解釋。
交錯模式可以提高 CRT 顯示器上網絡圖片的加載速度（換句話，沒有網絡，沒有 CRT 顯示器，交錯模式就沒有用了）。
參考[4.5.2 Pass 提取](#4.5.2 Pass 提取)
介於 Adam7 的特點，寬或者高小於5的圖像會缺少縮略圖（2在第五列，3在第五行）。
過濾的目的在於提高壓縮率。過濾的方法不是唯壹的，交錯模式下，所有縮小圖都應該使用同壹種方法的濾波器；非交錯模式下，只有壹張圖，當然也是只有壹種方法。
這個標準裏定義了壹種 0 號方法，其他的編號為將來保留。0 號方法包含五種類型的濾波器，每個掃描線可以使用不同的濾波器類型。
PNG 規範不強制濾波器的類型，具體的選擇方法後面在說。
濾波器是針對字節的，和像素、通道、深度無關。只要給字節就能過濾。
這裏是幾個參數的定義：
Org() 表示字節原始值；
Flt() 表示過濾後的值；
Rc() 表示重構的值；
Paeth() 參見[9.4 濾波器類型4](#9.4 濾波器類型4)。
如果沒有前壹個像素，就用 0 代替。每個縮小圖的第壹行沒有前壹行，也用 0 代替。
因為使用了過濾，重建時也要按照這個順序進行計算。
濾波器的輸入輸出值都是無符號字節。
0、1、2 三種類型的濾波器都很簡單，隔列/隔行相減就是。
但是第三種類型， Flt(x) = Org(x) - floor((Org(a) + Org(b)) / 2) 中， Org(a) + Org(b) 存在溢出的情況，不能使用 byte 運算，應該是 short 或者更多位，當然也有右移的算法。
Paeth 算法先計算三個相鄰像素（左、上、左上）的線性值，選擇與計算值最接近的相鄰像素再次計算。註意緩存不要溢出。它的函數如下：
與上面的過濾壹樣，默認的就是 0 號方法。這兩個在 IHDR 裏面有標記。
當然，這裏用的是 zlib 的壓縮，使用默認的等級為 8，壓縮字節不超過 32768。
這個校驗值和 PNG 塊的校驗值不壹樣，兩者不能混同。
多個過濾後的行，會被打包壓縮成壹個 zlib 數據流，並放到多個 PNG 塊裏，多個 PNG 塊解開得到的是壹個 zlib 數據流。
當然，這個還涉及到異步讀取。zlib 數據流本身就是可以中斷的，即使中斷，排列較前的數據還是可以讀取出來的，這樣才有交錯模式的解讀，所以針對上面的 python 方法，有如下改進：
構建壹個持續的讀取，邊讀取邊解析。
下面是 18 個 PNG 規範塊的介紹：
IHDR 是 PNG 數據流中的第壹個塊。組成如下：
所以 IHDR 塊長度是 13 不會改變。
調色板是壹個二維數組，可以看作 Array[n][3]，用索引 n 來表示顏色。
因此，n 不會超過 256，PLTE 塊的長度也是 3 的倍數。
調色板無論如何都是 8 位深度，即使圖像是 1、2、4 的深度，調色板也還是 8。
所有的 IDAT 塊合起來是壹個 zlib 數據流，參考[10 壓縮](#10 壓縮)。
這段數據是空的，表示 PNG 數據流結束了。當然，這個塊損壞也不會有事。
這是表示透明度信息的塊，有三種構成：
灰度模式（凡是等於這個灰度的顏色被認做透明）
真彩模式（由這三個值表示壹個透明色）
索引模式（索引模式下，tRNS 相當於壹個 alpha 表，這個表和索引壹樣大，對應表示索引的透明度）
為什麽灰度模式和真彩模式用 2 字節表示呢，因為需要適配 16 位深度，而索引模式深度永遠小於等於 8。
這個塊用於設置壹個 CIE 色度空間。組成如下：
儲存值是實際值的 100000 倍。
CIE 色度空間是壹個二維圖像，它由紅綠藍白四個點構建壹個近視三角形的包圍圈，來設置顏色的偏移程度。
這個塊只儲存了壹個 unsigned int，同樣的它的值需要除以 100000，得到實際的 gamma 值。
這個塊用於設置壹個 ICC 描述。
PNG 只支持固定的深度，如果原圖深度不匹配，就會強制的放縮，但是原始信息會保留在這裏，用於恢復原始圖像。（所以壹般不會用到，為什麽要把標準圖像轉化成非標準圖像呢）
針對不同通道數，有不同的 sBIT 長度。
使用 sRGB 色彩空間，這時候不能用 ICC 描述了。sRGB 只包含有壹個 unsigned byte，表示渲染意圖。
值的意義如下：
使用 sRGB 時，推薦使用 gAMA、cHRM，因為有些設備不支持 sRGB，這樣就可以兼容性使用。
上面是壹個文本信息會使用到的關鍵字，關鍵字其實不是很關鍵，就是壹個定義而已，可以自己改動。但是符合上述的是可以被圖像軟件標準讀取。
tEXt 含有如下成分：
當然，這裏的壓縮方法也是 0，用 zlib 解壓後面的數據
國際文本數據，有點高大上的感覺。
語言種類參見 RCF-3066、ISO 646、ISO 639。
背景色哦。
直方圖給出了調色板中每種顏色的近似使用頻率。
如果 PNG 瀏覽器無法提供調色板裏所有的顏色，那麽直方圖可以輔助創建相似的調色板供使用。
當然，現在不存在不能提供完整的調色板的軟件了。
這個塊用於表示像素在屏幕上的實際尺寸。結構如下：
單位說明有兩個，False 的時候表示這個塊只表示長寬的比，而不是真實值；True 的時候以米為單位，即壹個單位為壹米，壹米包含多少個像素。
具體的通道長度，由樣本深度決定，深度為 16 就是兩個，小於等於 8 就是壹個。
調色板名稱是區分大小寫的，並受到與關鍵字參數相同的限制。
在灰度PNG圖像中，每個目通常相等的紅色、綠色、藍色和藍色值，但這不是必需的。
每壹個頻率值與圖像的像素的比例成正比，不是實際頻率。
這裏用宇宙時間（Universal Time，UTC）
後面的公式太復雜了，算了，直