image - 尝试从给定的 PNG 图像中提取像素值

Question

试图理解 PNG 格式。

考虑这个 PNG 图像:

图片取自here

在十六进制编辑器中，它看起来像这样:

89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A 00 00 00 0D 49 48 44 52 00 00 00 80 00 00 00 44 08 02 00 00 00 
C6 25 AA 3E 00 00 00 C2 49 44 41 54 78 5E ED D4 81 06 C3 30 14 40 D1 B7 34 DD FF FF 6F 
B3 74 56 EA 89 12 6C 28 73 E2 AA 34 49 03 87 D6 FE D8 7B 89 BB 52 8D 3B 87 FE 01 00 80 
00 00 10 00 00 02 00 40 00 00 08 00 00 01 00 20 00 00 04 00 80 00 00 10 00 00 02 00 40 
00 00 08 00 00 01 00 20 00 00 00 D4 5E 6A 64 4B 94 F5 98 7C D1 F4 92 5C 5C 3E CF 9C 3F 
73 71 58 5F AF 8B 79 5B EE 96 B6 47 EB F1 EA D1 CE B6 E3 75 3B E6 B9 95 8D C7 CE 03 39 
C9 AF C6 33 93 7B 66 37 CF AB BF F9 C9 2F 08 80 00 00 10 00 00 02 00 40 00 00 08 00 00 
01 00 20 00 00 04 00 80 00 00 10 00 00 02 00 40 00 00 08 00 00 01 00 20 00 00 8C 37 DB 
68 03 20 FB ED 96 65 00 00 00 00 49 45 4E 44 AE 42 60 82

等价字符:

‰PNG........IHDR...€...D.....Æ%ª>...ÂIDATx^íÔ..Ã0.@Ñ·4Ýÿÿo³tVê‰.l(sâª4I.‡ÖþØ{‰
»R.;‡þ..€.......@....... ....€.......@....... ...Ô^jdK”õ˜|Ñô’\\>Ïœ?sqX_¯
‹y[î–¶GëñêÑζãu;湕.ÇÎ.9ɯÆ3“{f7Ï«¿ùÉ/.€.......@....... ....€.......@....... ..Œ7Ûh. 
ûí–e....IEND®B`‚

以下十六进制编辑器的屏幕截图显示了同样的内容:

我正在尝试对该图像进行逆向工程以提取标题部分和 RGB 像素值。我读到了 PNG还有here ，到目前为止，我已经注意到这张图片的以下内容:

IHDR block 必须首先出现。它包含:

Width:              4 bytes
Height:             4 bytes
Bit depth:          1 byte
Color type:         1 byte
Compression method: 1 byte
Filter method:      1 byte
Interlace method:   1 byte

下面我开始按顺序阅读十六进制数据:

1- First 8-bytes:这是8字节签名

 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A

等同于:%PNG 可以在十六进制编辑器中看到

一张有效的 PNG 图像必须包含一个 IHDR block 、一个或多个 IDAT block 以及一个 IEND block 。

2- block :长度

 00 00 00 0D

3-Chunk: block 类型

 49 48 44 52

这是 IHDR。

http://www.w3.org/TR/PNG-Chunks.html

4- Chunk:图像的宽度(十进制 128)

00 00 00 80

5- Chunk:图像的高度(十进制68)

00 00 00 44

6- block :位深度(1 字节)

08

7- block :颜色类型

02

8-压缩方式

00

9-过滤方式:

00

10-隔行法:

00

11- 以下数据是什么？

C6 25 AA 3E 00 00 00 C2

12-- IDAT

49 44 41 54

13- 这是什么数据(IDAT 之后):

78 5E ED D4 81 06 C3 30 14 40 D1 B7 34 DD FF FF 6F B3 74 56 EA 89 12 6C 28 73 E2 AA 34 49 03 87 D6 FE D8 7B 89 BB 52 8D 3B 87 FE 01 00 80 00 00 10 00 00 02 00 40 00 00 08 00 00 01 00 20 00 00 04 00 80 00 00 10 00 00 02 00 40 00 00 08 00 00 01 00 20 00 00 00 D4 5C 4 F 419 6 A 6 92 5C 5C 3E CF 9C 3F 73 71 58 5F AF 8B 79 5B EE 96 B6 47 EB F1 EA D1 CE B6 E3 75 3B E6 B9 95 8D C7 CE 03 39 C9 AF C6 33 93 7B 66 37 CF AB BF F9 C9 2F 08 80 00 00 10 00 00 02 00 40 00 00 08 00 00 01 00 20 00 00 04 00 80 00 00 10 00 00 02 00 40 00 00 08 00 00 01 00 20 00 03 DB 28 00 DB 6C 65 00 00 00 00

14- IEND:

49 45 4E 44

15- 最后 4 个字节

 AE 42 60 82

这些是什么？

有人可以帮助我理解上面的第 11、13 和 15 点吗？像素值在哪里？图像具有(128 x 68 像素)

了解这些细节的目的:

了解这些详细信息后，我将生成自己的 16 位 PNG 图像。我已经有了像素值，所以我的工作是引入标题等。
我不知道是否有软件可以完成这项工作。

更新

我现在明白了，因为压缩，我无法定位像素值。

我想到我可以在 OpenCV 中编写一个文件并将其保存为 png。那么现在我的直接问题是:我有一个具有灰度 16 位像素值的 二进制 文件。我可以在 OpenCV 中将其写为 16 位 PNG 吗？

Answer 1

尽管了解什么是 PNG 图像以及图像在文件中的实际表示方式可能很有趣，但生成 PNG 文件不需要知道这些。

请注意，PNG 使用无损压缩，这意味着每个像素不会得到两个字节。

您可以在程序中生成图像，然后使用现有的许多库将其输出为 PNG 格式。例如，您可以在 OpenCV 中制作图像，然后使用 imWrite 输出它.其中一个参数可以使其输出为 PNG。

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如果您有灰度级 16 位像素值，那么您可以将它们放入 Mat 中.

然后将其转换为 IplImage:Converting cv::Mat to IplImage*

然后就可以输出到文件了。