Question

在过去的4个小时里，我一直在研究CRC算法。我很确定我已经掌握了它。

我正在尝试编写一个png编码器，我不希望使用外部库进行CRC计算，也不希望使用png编码本身。

我的程序已经能够获得与教程中的示例相同的CRC。就像在Wikipedia上一样： enter image description here

使用与示例中相同的多项式和消息，我能够在两种情况下产生相同的结果。我也能够为其他几个例子做到这一点。

但是，我似乎无法正确计算png文件的CRC。我通过在paint中创建一个空白的，一个像素大的.png文件来测试它，并使用它的CRC作为比较。我从png（which the CRC is calculated from）的IDAT块中复制了数据（和块名称），并使用png规范中提供的多项式计算了它的CRC。

png specification中提供的多项式如下：

x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1

哪个应转换为：

1 00000100 11000001 00011101 10110111

使用该多项式，我试图得到以下数据的CRC：

01001001 01000100 01000001 01010100
00011000 01010111 01100011 11101000
11101100 11101100 00000100 00000000
00000011 00111010 00000001 10011100

这就是我得到的：

01011111 11000101 01100001 01101000 (MSB First)
10111011 00010011 00101010 11001100 (LSB First)

这是实际的CRC：

11111010 00010110 10110110 11110111

我不确定如何解决这个问题，但我的猜测是我正在做这部分from the specification错误：

在PNG中，32位CRC初始化为全1，然后每个字节的数据从最低有效位（1）处理到最高有效位（128）。在处理完所有数据字节之后，CRC被反转（取其补码）。该值首先传输（存储在数据流中）MSB。为了分成字节和排序，32位CRC的最低有效位被定义为x31项的系数。

我不完全确定我能理解所有这些。

此外，这是我用来获取CRC的代码：

 public BitArray GetCRC(BitArray data)
    {
        // Prepare the divident; Append the proper amount of zeros to the end
        BitArray divident = new BitArray(data.Length + polynom.Length - 1);
        for (int i = 0; i < divident.Length; i++)
        {
            if (i < data.Length)
            {
                divident[i] = data[i];
            }
            else
            {
                divident[i] = false;
            }
        }

        // Calculate CRC
        for (int i = 0; i < divident.Length - polynom.Length + 1; i++)
        {
            if (divident[i] && polynom[0])
            {
                for (int j = 0; j < polynom.Length; j++)
                {
                    if ((divident[i + j] && polynom[j]) || (!divident[i + j] && !polynom[j]))
                    {
                        divident[i + j] = false;
                    }
                    else
                    {
                        divident[i + j] = true;
                    }
                }
            }
        }

        // Strip the CRC off the divident
        BitArray crc = new BitArray(polynom.Length - 1);
        for (int i = data.Length, j = 0; i < divident.Length; i++, j++)
        {
            crc[j] = divident[i];
        }
        return crc;
    }

那么，我该如何解决这个问题以匹配PNG规范？

Answer 1

您可以在此公共域代码中找到CRC计算的完整实现（以及一般的PNG编码）：http://upokecenter.dreamhosters.com/articles/png-image-encoder-in-c/

static uint[] crcTable;

// Stores a running CRC (initialized with the CRC of "IDAT" string). When
// you write this to the PNG, write as a big-endian value
static uint idatCrc = Crc32(new byte[] { (byte)'I', (byte)'D', (byte)'A', (byte)'T' }, 0, 4, 0);

// Call this function with the compressed image bytes, 
// passing in idatCrc as the last parameter
private static uint Crc32(byte[] stream, int offset, int length, uint crc)
{
    uint c;
    if(crcTable==null){
        crcTable=new uint[256];
        for(uint n=0;n<=255;n++){
            c = n;
            for(var k=0;k<=7;k++){
                if((c & 1) == 1)
                    c = 0xEDB88320^((c>>1)&0x7FFFFFFF);
                else
                    c = ((c>>1)&0x7FFFFFFF);
            }
            crcTable[n] = c;
        }
    }
    c = crc^0xffffffff;
    var endOffset=offset+length;
    for(var i=offset;i<endOffset;i++){
        c = crcTable[(c^stream[i]) & 255]^((c>>8)&0xFFFFFF);
    }
    return c^0xffffffff;
}

如何准确计算PNG CRC？

1 个答案: