发展历史
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1995年早期,Unisys公司根据它在GIF格式中使用的LZW数据压缩算法的软件专利开始商业收费,为避免专利影响,用于表现单张图像的PNG、用于表现动画的MNG图形文件格式被同时创建出来。1999年8月,Unisys公司进一步中止了对自由软件和非商用软件开发者的GIF专利免费许可,从而使PNG格式获得了更多的关注。 [1]
在PNG传播过程中,很多网络浏览器经过很长时间才开始完全支持PNG格式,如Microsoft Windows默认的Internet Explorer浏览器一直到7.0版才支持PNG格式中的半透明效果,较早期的版本(如6.0 SP1)需要下载Hotfix 或由网站提供额外的Script去支持,这造成PNG格式并没有得到广泛的认知。
1996年6月提出PNF(Portable Network Frame)草案,当年8月改名为MNG(Multiple-image Network Graphics)。
PNG的1.0版本规范于1996年7月1日发布,后来被称为RFC 2083标准,并在1996年10月1日成为W3C建议。
PNG的1.2版本增加了另外一个数据块,于1999年8月11日发布。
特性
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体积小 网络通讯中因受带宽制约,在保证图片清晰、逼真的前提下,网页中不可能大范围的使用文件较大的bmp格式文件。
无损压缩 PNG文件采用LZ77算法的派生算法进行压缩,其结果是获得高的压缩比,不损失数据。它利用特殊的编码方法标记重复出现的数据,因而对图像的颜色没有影响,也不可能产生颜色的损失,这样就可以重复保存而不降低图像质量。
索引彩色模式 PNG-8格式与GIF图像类似,同样采用8位调色板将RGB彩色图像转换为索引彩色图像。图像中保存的不再是各个像素的彩色信息,而是从图像中挑选出来的具有代表性的颜色编号,每一编号对应一种颜色,图像的数据量也因此减少,这对彩色图像的传播非常有利。
更优化的网络传输显示 PNG图像在浏览器上采用流式浏览,即使经过交错处理的图像会在完全下载之前提供浏览者一个基本的图像内容,然后再逐渐清晰起来。它允许连续读出和写入图像数据,这个特性很适合于在通信过程中显示和生成图像。
支持透明效果 PNG可以为原图像定义256个透明层次,使得彩色图像的边缘能与任何背景平滑地融合,从而彻底地消除锯齿边缘。这种功能是GIF和JPEG没有的。
PNG同时还支持真彩和灰度级图像的Alpha通道透明度。 [3]最高支持24位真彩色图像以及8位灰度图像。支持Alpha通道的透明/半透明特性。支持图像亮度的Gamma校准信息。支持存储附加文本信息,以保留图像名称、作者、版权、创作时间、注释等信息。
文件构成
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文件署名
1A:在DOS命令行下,用于阻止文件显示的文件结束符。
数据块结构
每个数据块都包含长度,数据块类型,数据块数据,循环冗余检测四个部分。
PNG格式
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PNG格式有8位、24位、32位三种形式,其中8位PNG支持两种不同的透明形式(索引透明和alpha透明),24位PNG不支持透明,32位PNG在24位基础上增加了8位透明通道,因此可展现256级透明程度。
PNG与 GIF
PNG 与JPEG
1、JPEG可以对照片(或类似)图像生成更小的文件,这是由于JPEG采用了一种针对照片图像的特定有损编码方法,这种编码适用于低对比,图像颜色过渡平滑,噪声多,且结构不规则的情况下。如果在这种情况下用PNG代替JPEG,文件尺寸增大很多,而图像质量的提高有限。相应的,如果保存文本,线条或类似的边缘清晰,有大块相同颜色区域的图像,PNG格式的压缩效果就要比JPEG好很多,并且不会出现JPEG那样的高对比度区域的图像有损。如果图像既有清晰边缘,又有照片图像的特点,就在在这两种格式之间权衡一下了。JPEG不支持透明度。
2、由于JPEG是有损压缩,会产生迭代有损,在重复压缩和解码的过程中会不断丢失信息使图像质量下降。由于PNG是无损的,保存将要被编辑的图像来说更加合适。虽然PNG压缩照片图像也有效,但有专门针对照片图像设计的无损压缩格式,比如无损JPEG2000,Adobe DNG等。总的来说这些格式都不能做到适用所有图像。对于将要发布的图像可以保存成JPEG,用JPEG编码一次不会造成明显的图像有损。
PNG vs JPEG-LS
JPEG-LS是一个“几乎”无损压缩格式,相对于上面提到的有损JPEG压缩,它的知名度不高。它可以直接和PNG相比较,使用一组标准的测试图像。在Waterloo Repertoire ColorSet(一组标准测试图像)下,JPEG-LS通常表现要比PNG好10%-15%,但其中有一些图像PNG表现明显更好一些,大约50%-75%。所以,如果这两种格式都支持而且对图像文件大小很敏感的话,可以用这两种格式都试试,和图像数据本身有比较大关系。
PNG与TIFF
TIFF是一个相当多方案结合的格式。它被广泛用作专业图像编辑软件之间图像交换的中间格式,因此它不断支持更多应用程序所需的功能,而对应用程序不关心的图像操作部分支持不多。这也意味着许多应用程序只能识别TIFF的一个子集,而产生更多的潜在混淆之处。