如何用 libpng 编写 16 位 PNG_COLOR_TYPE_GRAY？

Question

我编写了以下代码来生成一个黑白 PNG 图像，其中每个像素的值为 16 位（0 = 黑色，0xFFFF = 白色）。 这是一个简单的 640x480 测试图像，其中所有线条都相同，左侧的每条线条都有最大的黑色，向右渐变为白色。 由于每条线的宽度为 640 像素，因此我希望在右侧看到一个几乎全黑的图像，其最大为 640/65535 的白色。 相反，我得到的图像达到纯白色 2 倍，对应于 0x00ff 和 0x01ff 值。 这表明 libpng 不使用每个像素的最高有效字节。 有人能告诉我我错在哪里吗？ 总之谢谢大家。 再见

系统及编译详情：

系统配备 OS X 10.11.6 的 MacBook Pro（Retina，15 英寸，2013 年底）

PNG > gcc --version

配置为：--prefix = / Applications / Xcode.app / Contents / Developer / usr --with-gxx-include-dir = / Applications / Xcode.app / Contents / Developer / Platforms / MacOSX.platform / Developer / SDKs / MacOSX10.12.sdk/usr/include/c++/4.2.1 Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.42.1) 目标：x86_64-apple-darwin15.6.0 线程模型：posix InstalledDir：/Applications/Xcode。 app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

PNG> gcc -I /opt/X11/include/ -L /opt/X11/lib/ -l png -lz writeTest16bit.c

生成的图像（file.png）是：

/* This is the test code upper described */
#include <png.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define ERROR   -1

#define GOTO_ERROR {line = __LINE__; goto error;}

#define width     640
#define height    460
#define bit_depth 16
unsigned short int image[height][width];

void setBitMapImageGray (void);


int main (int argc, char **argv)
{ 
  char        *pngFileName = "file.png";
  FILE        *pngFile     = NULL;
  png_structp  pngStruct   = NULL;
  png_infop    pngInfo     = NULL;
  int          line        = __LINE__;
  int          i;
  setBitMapImageGray ();

  if (NULL == (pngFile   = fopen (pngFileName, "wb")))                                            GOTO_ERROR;
  if (NULL == (pngStruct = png_create_write_struct (PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL)))    GOTO_ERROR;
  if (NULL == (pngInfo   = png_create_info_struct (pngStruct)))                                   GOTO_ERROR; 

  // setting long jump: posponed

  png_init_io(pngStruct, pngFile);

  png_set_IHDR (pngStruct, pngInfo, width, height, bit_depth,
                PNG_COLOR_TYPE_GRAY,          PNG_INTERLACE_NONE,  
                PNG_COMPRESSION_TYPE_DEFAULT, PNG_FILTER_TYPE_DEFAULT);

  png_write_info (pngStruct, pngInfo);

  for (i=0; i<height; i++)
    png_write_row (pngStruct, (png_const_bytep)&image[i][0]);
  png_write_end (pngStruct, NULL);

  png_destroy_write_struct (&pngStruct, (png_infopp)NULL);
  fclose (pngFile);

  return 0;

error:
  printf ("Error in line %d\n", line);
  if (pngStruct)  png_destroy_write_struct (&pngStruct, (png_infopp)NULL);
  if (pngFile)    fclose (pngFile);
  return (ERROR);
}

void setBitMapImageGray (void)
{
  int x,y;
  unsigned short int const black=0, step=0x10000/width;


  for (y=0;   y<height; y++) 
    for (x=0; x<width;  x++) 
//    image[y][x] = 0xFF00;
      image[y][x] = x;
}

Answer 1

你几乎是对的 - 它没有忽略高字节，但你有一个字节序问题。

您的代码工作正常，如果你添加png_set_swap()后png_write_info()是这样的：

...
png_set_IHDR (pngStruct, pngInfo, width, height, bit_depth,
            PNG_COLOR_TYPE_GRAY,          PNG_INTERLACE_NONE,
            PNG_COMPRESSION_TYPE_DEFAULT, PNG_FILTER_TYPE_DEFAULT);
png_write_info(pngStruct, pngInfo);

png_set_swap(pngStruct);    // <--- THIS LINE ADDED

...

---

关键词: PNG, libpng, 16 位, 16 位, 灰度, endian, endianness, 字节顺序, little endian, big-endian, write, image, image processing, C.