如何从头开始完全实现PNG解码器

Question

出于学习目的，我开始研究PNG编码/解码库，因此我想手工实现它的每个部分。

我已经用了很长时间，但是现在有点卡住了。这是我已经成功实现的事情：

• 我可以加载PNG二进制文件并检查其字节
• 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标头

这是我卡住的地方。我隐约知道从这里开始的步骤是：

• 根据其标头提取zlib压缩数据
• 找出所使用的过滤方法并“撤消”以获取原始数据
• 如果一切正常，现在我可以使用[<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数据了

我的问题是：

• 我发现官方规范难以理解时，是否有任何易于理解的实现（可能带有示例）或有关zlib提取的指南
• 同一文件中可以使用多种过滤方法吗？如何弄清楚这些？如何找出这些经过不同过滤的部分的“边界”？
• 我是否了解最终数据的正确性？阿尔法通道或使用调色板时会怎样？

Answer 1

1. 是的。您可以查看puff.c，它是一个膨胀的实现，其明确目的是指导如何解码deflate流。

2. 图像的每一行都可以使用不同的过滤器，该过滤器在解压缩后的行的第一个字节中指定。

3. 是的，如果一切正常，那么您将有一个像素序列，其中每个像素都是灰度值G，带有alpha通道GA，RGB（红绿蓝，顺序）或RGBA。