如何仅将 8 位 PNG 图像读取为 8 位 PNG 图像？

Question

我有一个 8 位 PNG 图像（见附件）。 但是当我使用 Image.FromFile 方法读取它时，像素格式为 32 位。 因此，我无法修改调色板。

请帮我。

有关我用于读取文件和更新调色板的代码，请参见下文。

    public static Image GetPreviewImage()
    {
        Bitmap updatedImage = null;
        try
        {
            // Reads the colors as a byte array
            byte[] paletteBytes = FetchColorPallette();

            updatedImage = Image.FromFile(@"C:\Screen-SaverBouncing.png");

            ColorPalette colorPalette = updatedImage.Palette;

            int j = 0;
            if (colorPalette.Entries.Length > 0)
            {
                for (int i = 0; i < paletteBytes.Length / 4; i++)
                {
                    Byte AValue = Convert.ToByte(paletteBytes[j]);
                    Byte RValue = Convert.ToByte(paletteBytes[j + 1]);
                    Byte GValue = Convert.ToByte(paletteBytes[j + 2]);
                    Byte BValue = Convert.ToByte(paletteBytes[j + 3]);
                    j += 4;

                    colorPalette.Entries[i] = Color.FromArgb(AValue, RValue, GValue, BValue);
                }
                updatedImage.Palette = colorPalette; ;
            }

            return updatedImage;
        }
        catch
        {
            throw;
        }
    }

Answer 1

我也遇到了这个问题，似乎任何包含透明度的调色板 png 图像都无法加载为 .Net 框架调色板，尽管 .Net 函数可以完美地编写这样的文件。 相反，如果文件是 gif 格式，则没有问题。

png 中的透明度通过在标题中添加可选的“tRNS”块来工作，以指定每个调色板条目的 alpha。 .Net 类正确读取并应用它，所以我真的不明白他们为什么坚持在之后将图像转换为 32 位。 更重要的是，当透明度块存在时，错误总是会发生，即使它将所有颜色标记为完全不透明。

png 格式的结构相当简单； 在识别字节之后，每个块是内容大小的 4 个字节，然后是块 id 的 4 个 ASCII 字符，然后是块内容本身，最后是一个 4 字节的块 CRC 值。

鉴于这种结构，解决方案相当简单：

• 将文件读入字节数组。
• 通过分析标题确保它是一个调色的 png 文件。
• 通过从块头跳转到块头来找到“tRNS”块。
• 从块中读取 alpha 值。
• 制作一个包含图像数据的新字节数组，但删除了“tRNS”块。
• 使用从调整后的字节数据创建的MemoryStream创建Bitmap对象，从而生成正确的 8 位图像。
• 使用提取的 alpha 数据修复调色板。

如果您正确地进行检查和后备，您可以使用此功能加载任何图像，如果它碰巧识别为带有透明度信息的调色板 png，它将执行修复。

我的代码：

/// <summary>
/// Image loading toolset class which corrects the bug that prevents paletted PNG images with transparency from being loaded as paletted.
/// </summary>
public class BitmapLoader
{
    private static Byte[] PNG_IDENTIFIER = {0x89, 0x50, 0x4E, 0x47, 0x0D, 0x0A, 0x1A, 0x0A};

    /// <summary>
    /// Loads an image, checks if it is a PNG containing palette transparency, and if so, ensures it loads correctly.
    /// The theory can be found at http://www.libpng.org/pub/png/book/chapter08.html
    /// </summary>
    /// <param name="filename">Filename to load</param>
    /// <returns>The loaded image</returns>
    public static Bitmap LoadBitmap(String filename)
    {
        Byte[] data = File.ReadAllBytes(filename);
        return LoadBitmap(data);
    }

    /// <summary>
    /// Loads an image, checks if it is a PNG containing palette transparency, and if so, ensures it loads correctly.
    /// The theory can be found at http://www.libpng.org/pub/png/book/chapter08.html
    /// </summary>
    /// <param name="data">File data to load</param>
    /// <returns>The loaded image</returns>
    public static Bitmap LoadBitmap(Byte[] data)
    {
        Byte[] transparencyData = null;
        if (data.Length > PNG_IDENTIFIER.Length)
        {
            // Check if the image is a PNG.
            Byte[] compareData = new Byte[PNG_IDENTIFIER.Length];
            Array.Copy(data, compareData, PNG_IDENTIFIER.Length);
            if (PNG_IDENTIFIER.SequenceEqual(compareData))
            {
                // Check if it contains a palette.
                // I'm sure it can be looked up in the header somehow, but meh.
                Int32 plteOffset = FindChunk(data, "PLTE");
                if (plteOffset != -1)
                {
                    // Check if it contains a palette transparency chunk.
                    Int32 trnsOffset = FindChunk(data, "tRNS");
                    if (trnsOffset != -1)
                    {
                        // Get chunk
                        Int32 trnsLength = GetChunkDataLength(data, trnsOffset);
                        transparencyData = new Byte[trnsLength];
                        Array.Copy(data, trnsOffset + 8, transparencyData, 0, trnsLength);
                        // filter out the palette alpha chunk, make new data array
                        Byte[] data2 = new Byte[data.Length - (trnsLength + 12)];
                        Array.Copy(data, 0, data2, 0, trnsOffset);
                        Int32 trnsEnd = trnsOffset + trnsLength + 12;
                        Array.Copy(data, trnsEnd, data2, trnsOffset, data.Length - trnsEnd);
                        data = data2;
                    }
                }
            }
        }
        Bitmap loadedImage;
        using (MemoryStream ms = new MemoryStream(data))
        using (Bitmap tmp = new Bitmap(ms))
            loadedImage = ImageUtils.CloneImage(tmp);
        ColorPalette pal = loadedImage.Palette;
        if (pal.Entries.Length == 0 || transparencyData == null)
            return loadedImage;
        for (Int32 i = 0; i < pal.Entries.Length; i++)
        {
            if (i >= transparencyData.Length)
                break;
            Color col = pal.Entries[i];
            pal.Entries[i] = Color.FromArgb(transparencyData[i], col.R, col.G, col.B);
        }
        loadedImage.Palette = pal;
        return loadedImage;
    }

    /// <summary>
    /// Finds the start of a png chunk. This assumes the image is already identified as PNG.
    /// It does not go over the first 8 bytes, but starts at the start of the header chunk.
    /// </summary>
    /// <param name="data">The bytes of the png image</param>
    /// <param name="chunkName">The name of the chunk to find.</param>
    /// <returns>The index of the start of the png chunk, or -1 if the chunk was not found.</returns>
    private static Int32 FindChunk(Byte[] data, String chunkName)
    {
        if (chunkName.Length != 4 )
            throw new ArgumentException("Chunk must be 4 characters!", "chunkName");
        Byte[] chunkNamebytes = Encoding.ASCII.GetBytes(chunkName);
        if (chunkNamebytes.Length != 4)
            throw new ArgumentException("Chunk must be 4 characters!", "chunkName");
        Int32 offset = PNG_IDENTIFIER.Length;
        Int32 end = data.Length;
        Byte[] testBytes = new Byte[4];
        // continue until either the end is reached, or there is not enough space behind it for reading a new chunk
        while (offset + 12 <= end)
        {
            Array.Copy(data, offset + 4, testBytes, 0, 4);
            // Alternative for more visual debugging:
            //String currentChunk = Encoding.ASCII.GetString(testBytes);
            //if (chunkName.Equals(currentChunk))
            //    return offset;
            if (chunkNamebytes.SequenceEqual(testBytes))
                return offset;
            Int32 chunkLength = GetChunkDataLength(data, offset);
            // chunk size + chunk header + chunk checksum = 12 bytes.
            offset += 12 + chunkLength;
        }
        return -1;
    }

    private static Int32 GetChunkDataLength(Byte[] data, Int32 offset)
    {
        if (offset + 4 > data.Length)
            throw new IndexOutOfRangeException("Bad chunk size in png image.");
        // Don't want to use BitConverter; then you have to check platform endianness and all that mess.
        Int32 length = data[offset + 3] + (data[offset + 2] << 8) + (data[offset + 1] << 16) + (data[offset] << 24);
        if (length < 0)
            throw new IndexOutOfRangeException("Bad chunk size in png image.");
        return length;
    }
}

据我所知，提到的ImageUtils.CloneImage是唯一 100% 安全的加载位图并将其与任何支持资源（如文件或流）断开链接的方法。 在这里能找到它。

或者，您可以只从MemoryStream创建图像并让MemoryStream保持打开状态。 显然，对于引用简单数组而不是外部资源的流，尽管IDisposable流处于打开状态，但这不会给垃圾收集带来任何问题。 它有点不那么整洁和干净，但要简单得多。 创建loadedImage的代码就变成了：

MemoryStream ms = new MemoryStream(data)
Bitmap loadedImage = new Bitmap(ms);

Answer 2

我有一个类似的问题，我必须读取以 8bppIndexed 像素格式保存的 PNG 文件的 8 位值。

当您尝试使用新位图（文件名）读取 8 位索引 PNg 图像时，打开的文件为 32 位格式。

我的解决方案是通过提供 pixelformat 来使用 lockbits，如下所示：

Bitmap b = new Bitmap(filename);
BitmapData data = b.LockBits(new Rectangle(0, 0, b.Width, b.Height),
                            ImageLockMode.ReadOnly, 
                            PixelFormat.Format8bppIndexed);

这样我就可以扫描数据并获得我保存的原始 8 位值。

希望能帮助到你。