png图片详解与加密解密方法PNG文件格式分为PNG-24和PNG-8,其最大的区别是PNG-24是用24位来保存一个像素值,是真彩色,而PNG-8是用8位索引值来在调色盘中索引一个颜色,因为一个索引值的最大上限为2的8次方既128,故调色盘中颜色数最多为128种,所以该文件格式又被叫做PNG-8128仿色。
PNG-24因为其图片容量过大,而且在Nokia和Moto等某些机型上创建图片失败和显示不正确等异常时有发生,有时还会严重拖慢显示速度,故并不常用,CoCoMo认为这些异常和平台底层的图像解压不无关系。
不过该格式最大的优点是可以保存Alpha通道,同事也曾有过利用该图片格式实现Alpha混合的先例,想来随着技术的发展,手机硬件平台的提升,Alpha混合一定会被广泛的应用,到那时该格式的最大优势才会真正发挥。
PNG-8文件是目前广泛应用的PNG图像格式,其主要有六大块组成:1.PNG文件标志,为固定的64个字节:0x89504e470x0d0a1a0a2.文件头数据块IHDR(headerchunk)3.调色板数据块PLTE(palettechunk)4.sBIT,tRNS块等。
tRNS块:这个块时有时无,主要是看你是否使用了透明色。
该区块的格式为:循环if(对应调色盘颜色非透明)0xFF:1byteelse0x00:1byteEND循环长度为调色盘的颜色数,相当于调色盘颜色表的一个对应表,标识该颜色是否透明,0xFF不透明,0x00透明。
故如果用UltraEdit查看PNG文件的二进制编码,如果看到一大片FF,一般就是tRNS区块啦,因为一个PNG文件一般只有一个透明色。
IDAT块:这个就是存放图像数据的地方啦,这里要注意的是一个PNG文件可能有多个IDAT区块,而其他三大区块只可能有一个。
IDAT区块是经过压缩的,所以数据不可读,压缩算法一般为LZ77滑动窗口算法,如果硬要看里面的数据的话,用zlib库也可以看IEND块:该区块虽然也按照数据块的结构,但ChunkData是没有的,所以是固定的96个字节:0x000000000x49454e440xae426082IEND数据块的长度总是0(00000000,除非人为加入信息),数据标识总是IEND(49454E44),因此,CRC码也总是AE426082。
PNG图像压缩:了解了PNG的文件结构,压缩就有的放矢了。
压缩有6个级别,可以根据需要选择。
Level1:读取PNG文件,将除六大块之外的所有区块都过滤掉Level2:文件头是固定的0x89504e470x0d0a1a0a,文件尾是固定的0x000000000x49454e440xae426082,去掉!Level3:每个区块的ChunkType我们是否需要呢?很明显,我们自己写的压缩格式自己应该清楚是按照什么样的顺序,去掉!Level4:每个区块的ChunkLength我们是否需要呢?IHDR块:定长13个字节,明显不需要,去掉。
PLTE块:最多128个颜色,为撒要用4byte来记录区块长度而不是用1byte来记录颜色数呢?tRNS块:既然有颜色数,tRNS又是调色盘颜色表的对应表,既数量与颜色数相同,为什么还需要呢?IDAT块:我想这个是唯一需要4byte来记录长度的区块。
对于CRC的计算可以参看CoCoMo的另一篇Blog“PNG文件的CRC码计算”Level6:每个区块我们是否要原封不动的保存期数据呢?IHDR块:除了宽、高、色深是需要的,后面那4byte的信息是固定的0x03000000PLTE块:为撒要用3byte来表示RGB而不是2byte的565格式?压缩方法可以参看CoCoMo的另一篇Blog“关于PNG图像压缩的一点感悟”tRNS块:我想tRNS块是冗余最多的区块了吧,大段大段的0xFF明显没有必要,一般的PNG文件只有一个透明色,为撒要用对应表的方法而不是一个索引来记录到底哪个是透明色呢?由于颜色数最多128,所以只需1byte就可以代替tRNS那么多0xFF啦。
PNG图像加解密:很多人都担心自己辛苦创作的漂亮的美术图片很easy就被别人拿到了,究其原因是由于PNG文件格式是固定的,稍微了解的人用UltraEdit很容易就能找到IHDR,PLTE等标识了。
CoCoMo就经常看GameLoft的图像文件,一般是2byte的Length,然后紧接着图片数据,都放在一个文件里,直接拷贝2进制然后粘贴到一个新文件里就是一幅图。
后来的加密技术会把PNG分块,例如前100个字节一块,紧接着1K一块,最后剩余字节一块,然后把块顺序打乱,用2byte来记录总长度,1byte记录顺序,但是这并没有从根本上消除IHDR,IEND这些显眼的定位标识,好像在对破解者说:嘿,看,我就在这里!现在了解了之前的压缩和解压技术,这个问题也就迎刃而解了,因为ChunkLength,ChunkType和ChunkCRC这些东西都消失了,甚至连数据块本身的数据都修改了,我可以按照ImageWidth、ImageHeight、ImageDepth的顺序写数据,也可以倒过来写。
我想再牛的PNG分析器也是无能为力的吧,唯一可以定位的就只有IDAT区块了,不过就算得到该区块的数据,也应该是一张黑白图。