4.5 对PNG图像进行编码

4.5.1 引言

????PNG图像编码过程的概念模型如图4.7所示。下列步骤适用于像素数组或索引数组的编码。调色板和alpha表不是以这种方式编码的。

? ? a. 通道提取（Pass extraction）：为了进行渐进式显示（先显示模糊的图像，再逐渐填充细节），可以重新排列 PNG 图像像素以形成多个较小的图像，称为缩小图像或通道（reduced images or passes）。如果网速慢的话看的挺明显的，一开始图片非常模糊

? ? b. 扫描线序列化（Scanline serialization）：图像被序列化，成为一条一条的扫描线（scanline）。像素在扫描线中从左到右排序，扫描线从上到下排序。如果需要交错的话，扫描线应该就不是原图像的一行的全部像素了

? ? c. 过滤（Filtering）：通过几种特定的过滤方式，每条扫描线被转换为过滤后的扫描线（filtered scanlines），为下一步的图像压缩做准备。

? ? d. 压缩（Compression）：图像的所有过滤后的扫描线都会被压缩。

? ? e. 分块（Chunking）：压缩后的图像被分成大小合适的块（chunk）。错误检测码（CRC32）被添加到每个块的结尾。这个就是idat块了吧

? ? f. 数据流构造（Datastream construction）：各个块被插入到数据流中（datastream）。形成最后的png文件

4.5.2 通道提取（Pass extraction）

????通道提取（见图 4.8）将一个 PNG 图像分割成一系列缩小图像，其中第一个图像定义了一个粗略的视图，随后的图像优化这个粗略的视图使其更清晰，直到最后一个图像填补完成了 PNG 图像。这组缩小图像也称为交错 PNG 图像（interlaced PNG image）。本国际标准定义了两种交错方法。第一种方法是空方法；像素从左到右依次存储，扫描线从上到下依次存储。第二种方法对图像进行多次扫描以生成七个缩小图像的序列。图 4.8说明了样本图像的七次传递。见第 8 节?交错和通道提取。

4.5.3 扫描线序列化（Scanline serialization）

????一行像素，称为扫描线，以字节序列表示。如果没有交错，那么一条扫描线就是原图像的一行，如果交错了（也就是形成了七个reduced image），那么一条扫描线就是reduced image的一行

4.5.4 过滤（Filtering）

????PNG 标准化了一种过滤方法（filter method）和几种过滤类型（filter types），用于生成可以被压缩的图像数据。它将扫描线的字节序列转换为等长字节序列，等长字节序列前是一字节的过滤类型（见图 4.9）。过滤类型字节定义了要应用于该条扫描线的过滤方式。对于一个交错PNG图像，编码器应使用单一的过滤方法，但对于缩小图像中的各条扫描线可以使用不同的过滤类型。参见第 9 条：过滤。应该是因为过滤方法存在png头 ihdr段里的一字节，ihdr段只能有一个。然后过滤类型存在每条扫描线的开头所以可以有很多种

图中右侧的文字描述的很绕口，根据我的理解：图中原扫描线存了5项，每项都是一个像素（每个像素都有红绿蓝透明度四个值），现在将每项的像素转换成字节形式存起来，并在字节数组前头加一个字节记录过滤类型。

又有了新的理解：过滤类型不同，像素转成的字节也不同。一共五种类型，第一种应该是没变化。其他的与该像素的左侧像素，左上像素和上方像素有关，以达到减少字节的目的。（参考https://blog.csdn.net/helimin12345/article/details/108210763#t3）

4.5.5 压缩（Compression）

? ? 在PNG 图像的一个或多个通道（pass or passes）中的过滤扫描线序列使用已定义的一种压缩方法进行压缩（见图 4.10）。按顺序首尾相连的过滤扫描线形成压缩阶段的输入。压缩阶段的输出是单个压缩数据流（compressed datastream）。参见第 10 条：压缩。

将第二条过滤扫描线排到第一条过滤扫描线的结尾处。。。依次将同一通道（即缩小图像）内的所有条扫描线组成一个字节数组。其他通道一样操作，再将第二个通道的字节数组排到第一个通道后。。。这样就把一张图像的所有像素都放在这个大字节数组里了。然后压缩，再将压缩后的字节数组均匀分块装到各个idat里即可。这样排序的好处是：在网络中传输时，最先接收到的字节流就是第一个通道里的扫描线，这样即使第二个通道还没传过来，也可以现将第一个通道的内容显示出来，而第一个通道的内容就是最粗糙模糊的缩小图像。这样就实现了逐渐显示图像的目的。