PNG（Portable Network Graphics，便携式网络图形）是一种无损压缩的位图图像格式，广泛用于网络和图形应用。PNG 文件具有清晰的结构，由一系列**数据块（Chunks）**组成，这些数据块按照特定顺序排列，并以固定的文件签名开头。
一、PNG 文件整体结构
PNG 文件的基本结构如下：
[8-byte signature]
[Chunk 1]
[Chunk 2]
...
[Chunk N]1. 文件签名（File Signature）
- 固定为 8 字节：
89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A - 作用：标识这是一个 PNG 文件，防止与其他格式混淆。
二、数据块（Chunk）结构
每个 Chunk 由四个部分组成：
| 字段 | 长度（字节） | 说明 |
|---|---|---|
| Length | 4 | 数据字段的长度（不包括本字段、Chunk Type、CRC） |
| Chunk Type | 4 | 块类型（ASCII 字符，如 "IHDR"、"IDAT" 等） |
| Chunk Data | 可变 | 实际数据内容 |
| CRC | 4 | 循环冗余校验码（对 Chunk Type + Chunk Data 计算） |
所有多字节整数均采用 大端序（Big-endian） 存储。
三、关键数据块（Critical Chunks）
必须出现在每个 PNG 文件中，且顺序固定：
1. IHDR（Image Header）
- 位置：第一个块（紧跟签名之后）
- 长度：13 字节
- 内容 ：
- Width（4 字节）：图像宽度
- Height（4 字节）：图像高度
- Bit depth（1 字节）：颜色深度（如 1, 2, 4, 8, 16）
- Color type（1 字节）：颜色类型（0=灰度, 2=真彩色, 3=索引色, 4=灰度+Alpha, 6=真彩色+Alpha）
- Compression method（1 字节）：压缩方法（目前只支持 0：deflate/inflate）
- Filter method（1 字节）：滤波方法（目前只支持 0）
- Interlace method（1 字节）：隔行扫描方式（0=非隔行, 1=Adam7 隔行）
2. PLTE（Palette，可选）
- 仅当 Color Type = 3（索引色）时必需
- 包含 RGB 调色板条目（每项 3 字节）
3. IDAT（Image Data）
- 一个或多个 IDAT 块（必须连续出现）
- 存储经过滤波和 deflate 压缩后的像素数据
- 所有 IDAT 块的数据拼接后解压得到原始扫描行数据
4. IEND（Image End）
- 最后一个块
- 长度为 0，标志 PNG 文件结束
四、辅助数据块（Ancillary Chunks，可选）
这些块提供额外信息，解码器可选择忽略：
- tRNS：透明度信息（用于灰度、真彩色或调色板图像的 Alpha 通道替代）
- gAMA：伽马校正信息
- cHRM：主色度坐标
- sRGB：标准 RGB 色彩空间
- iCCP：嵌入 ICC 色彩配置文件
- tEXt / zTXt / iTXt：文本信息（如作者、版权等）
- bKGD：背景色建议
- pHYs：物理像素尺寸（用于打印 DPI）
- tIME：图像最后修改时间
五、示例：最简 PNG 文件结构
89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A ← PNG 签名
00 00 00 0D ← IHDR 长度 = 13
49 48 44 52 ← "IHDR"
...（13 字节图像头数据）...
CRC（4 字节）
00 00 00 XX ← IDAT 长度
49 44 41 54 ← "IDAT"
...（压缩的图像数据）...
CRC
00 00 00 00 ← IEND 长度 = 0
49 45 4E 44 ← "IEND"
AE 42 60 82 ← IEND 的 CRC（固定值）六、参考标准
- 官方规范：RFC 2083
- 最新版本：PNG Specification (Third Edition)，ISO/IEC 15948:2003
如需解析或生成 PNG 文件，可使用如 libpng（C/C++）、Pillow（Python）、pngjs（JavaScript）等库。是否需要代码示例？