PNG-Format

März 2017

PNG-Format


Das PNG -Format (Portable Network Graphics, oder Ping-Format) ist ein Bitmap -Grafikdateiformat (raster). Es wurde 1995 als freie Alternative zum GIF-Format entwickelt, ein Benutzerformat dessen Rechte die Firma Unisys innehat (Eigentümer des LZW-Komprimierungsalgorithmus). Dies verpflichtet jeden Software-Herausgeber, der diesen Formattyp bearbeitet, ihnen eine Gebühr zu entrichten. So ist PNG auch ein rekursives Akronym für PNG's Not Gif.

Merkmale des PNG-Format


Das PNG-Format ermöglicht die Speicherung von Schwarz-Weiß-Bildern (bis zu 16 Bits pro Pixel der Kodierungstiefe), Bilder mit echten Farben (True color bis zu 48 Bits pro Pixel der Kodierungstiefe) sowie indexierte Bilder, die eine Palette von 256 Farben benutzen.

Desweiteren unterstützt er die Transparenz pro Alpha-Schicht, das heißt die Möglichtkeit, 256 Transparenzstufen zu bestimmen, wobei das GIF-Format die Bestimmung einer einzigen Farbe der Palette als transparent ermöglicht. Es hat ebenfalls eine Verschachtelungsfunktion, die die schrittweise Anzeige des Bildes ermöglicht.

Die durch dieses Format angebotene Komprimierung ist eine Komprimierung ohne Verlust (lossless compression) , die zu 5 bis 25% besser ist als die GIF-Komprimierung.

Letztlich verläd PNG Informationen über das Bildgamma, was eine Gamme-Korrektur und eine Unabhängigkeit gegenüber den Anzeigegeräten ermöglicht. Fehlerkorrektur-Mechanismen werden ebenfalls in die Datei geladen, um ihre Unversehrtheit sicherzustellen.

Struktur einer PNG-Datei


Eine PNG-Datei besteht aus einer Unterschrift, mit der anzeigt werden kann, dass es sich um eine PNG-Datei handelt, und eine Reihe von Elemente, die sich chunks nennen (der Begriff "Segmente" wird im weiteren Verlauf benutzt). Die Kennzeichnung einer PNG-Datei (in dezimaler Form) ist wie folgt :

137 80 78 71 13 10 26 10

Dieselbe Kennzeichnung in hexadezimaler Form ist :
89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A



Jedes Segment (chunk) besteht aus 4 Teilen :

  • Die Größe, eine nicht gezeichnete Ganzzahl von 4 Bytes, das die Größe des Segments beschreibt.
  • Der Segmenttyp (chunk type) : ein Code mit 4 Zeichen (4 Bytes) bestehend aus alphanumerischen ASCI-Zeichen (A-Z, a-z, 65 bis 90 et 97 bis 122), der die Bezeichnung des Segmenttyps ermöglicht
  • Die Daten des Segments (chunk data)
  • CRC (cyclic redundancy check), ein Korrekturcode von 4 Bytes, der die Überprüfung der Unversehrtheit des Segments ermöglicht.



Die Segmente können in jeglicher Reihenfolge vorhanden sein (wenn sie nicht mit dem Segment des Kopfes beginnen (IHDR chunk) und mit dem Endsegment enden müssen (IEND chunk).

Die Hauptsegmente ( critical chunks genannt) sind :

  • IHDR Image header
  • PLTE Palette
  • IDAT Image data
  • IEND Image trailer



Die andere Segmente ( </i> anciliary chunks</i> genannt) sind folgende :

  • bKGD Background color
  • cHRM Primary chromaticities and white point
  • gAMA Image gamma
  • hIST Image histogram
  • pHYs Physical pixel dimensions
  • sBIT Significant bits
  • tEXt Textual data
  • tIME Image last-modification time
  • tRNS Transparency
  • zTXt Compressed textual data

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