如何从头开始完全实现 PNG 解码器

Question

出于学习目的，我开始使用 PNG encoding/decoding 库，所以我想手动实现它的每个部分。

我用了很长时间，但现在有点卡住了。以下是我已经成功实施的事情：

• 我可以加载 PNG 二进制文件并浏览其字节
• 我可以读取元数据的签名和 IHDR 块
• 我可以读取 IDAT 块并将图像数据连接到缓冲区中
• 我可以从上述图像数据中读取和解释 zlib headers

这就是我卡住的地方。我依稀知道这里的步骤是：

• 根据其headers
提取zlib压缩数据
• 弄清楚使用的过滤方法并"undo"它们以获取原始数据
• 如果一切顺利，现在我有 [<R of 1st pixel>, <G of 1st pixel>, <B of 1st pixel>, <R of 2nd pixel>, <G of 2nd pixel>, etc...]
形式的原始 RGB 数据

我的问题是：

• 是否有关于 zlib 提取的任何 easy-to-understand 实现（可能有示例）或指南，因为我发现官方规范很难理解
• 同一个文件可以使用多种过滤方式吗？如何弄清楚这些？如何找出这些不同过滤部分的"borders"？
• 我对最终数据的理解是否正确？ alpha 通道或何时使用调色板呢？

Answer 1

1. 是的。您可以查看 puff.c，这是一个 inflate 实现，其明确目的是作为如何解码 deflate 流的指南。

2. 图像的每一行可以使用不同的过滤器，在解压行的第一个字节中指定。

3. 是的，如果你做对了，那么你将得到一个像素序列，其中每个像素都是一个灰度值，G，具有 alpha 通道，GA，RGB（红色-绿-蓝，按此顺序）或 RGBA。