Невозможно прочитать фрагмент IHDR файла PNG

Question

Я прочитал спецификацию файла PNG и узнал, что после первых 8 байтов подписи PNG у нас есть блок IHDR.Это изображение утверждает, что у нас есть IHDR длиной 13 (0x0000000D) байтов.

Я написал код в swift, чтобы прочитать тот же файл png и распечатать байты, которые не дают мне IHDR с длиной, равной 13 байтов из первых 4 байтовчасти после подписи PNG.Вывод кода в консоли:

PNG Signature Bytes: 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A 
File offset: 8
IHDR length bytes: 00 00 00 04 
File offset: 12
IHDR Chunktype bytes: 43 67 42 49 
File offset: 16
IHDR Data byte: 50 00 20 02 
File offset: 20
pngImageWidth: 1342185474
pngImageWidth: 20480
pngImageHeight: 8194

Я что-то здесь упустил или прочитанная мной спецификация устарела?

Первые 8 байтов являются фактическими PNGбайты подписи.В байтах IHDR я не получаю ожидаемую длину и типы фрагментов (ширина, высота и другие байты IHDR являются переменными для разных файлов, но типы длины и фрагмента должны быть такими же, как в моем чтении).

Код для чтения png-файла прост и выглядит следующим образом:

enum PNGFileAnatomyConstants {
    static let pngSignatureLength = 8
    static let ihdrLength = 4
    static let chunkTypeLength = 4
    static let chunkCRCLength = 4
    static let imageWidthLength = 4
    static let imageHeigthLength = 4
}

func anatomyOfPNGFile() {
    let bundle = Bundle.main

    guard let pngFileUrl = bundle.url(forResource: "PNGFileSignature", withExtension: "png") else { fatalError() }

    do {
        // Signature start------------------------------------------------------------------------------------------

        let readFileHandle = try FileHandle(forReadingFrom: pngFileUrl)
        defer {
            readFileHandle.closeFile()
        }
        let pngSignatureData = readFileHandle.readData(ofLength: PNGFileAnatomyConstants.pngSignatureLength)
        let signatureString  = pngSignatureData.hexEncodedString(options: [Data.HexEncodingOptions.upperCase])
        if signatureString != "89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A " {
            fatalError(" Not a png")
        }
        print("PNG Signature Bytes: \(signatureString)")
        print("File offset: \(readFileHandle.offsetInFile)")
        // Signature ebd------------------------------------------------------------------------------------------




        // IHDR Length start------------------------------------------------------------------------------------------
        let ihdrLengthDataBigEndian = readFileHandle.readData(ofLength: PNGFileAnatomyConstants.ihdrLength)

        let ihdrLength: UInt32
        if PlatformEndianess.isLittleEndian {
            ihdrLength = Data(ihdrLengthDataBigEndian.reversed()).withUnsafeBytes({ (unsafePointer: UnsafePointer<UInt32>) -> UInt32 in
                return unsafePointer.pointee
            })
        } else {
            ihdrLength = ihdrLengthDataBigEndian.withUnsafeBytes({ (unsafePointer: UnsafePointer<UInt32>) -> UInt32 in
                return unsafePointer.pointee
            })
        }

        let ihdrLengthDataBigEndianString = ihdrLengthDataBigEndian.hexEncodedString(options: [.upperCase])
        print("IHDR length bytes: \(ihdrLengthDataBigEndianString)")
        print("File offset: \(readFileHandle.offsetInFile)")
        // IHDR Length end------------------------------------------------------------------------------------------





        // IHDR chunk type start------------------------------------------------------------------------------------------
        let ihdrChunkTypeData = readFileHandle.readData(ofLength: PNGFileAnatomyConstants.chunkTypeLength)
        let ihdrChunkTypeDataString  = ihdrChunkTypeData.hexEncodedString(options: [Data.HexEncodingOptions.upperCase])
        print("IHDR Chunktype bytes: \(ihdrChunkTypeDataString)")
        print("File offset: \(readFileHandle.offsetInFile)")
        // IHDR chunk type end------------------------------------------------------------------------------------------



        // IHDR data byte start------------------------------------------------------------------------------------------
        let ihdrData = readFileHandle.readData(ofLength: Int(ihdrLength))
        let ihdrDataString = ihdrData.hexEncodedString(options: [.upperCase])
        print("IHDR Data byte: \(ihdrDataString)")
        print("File offset: \(readFileHandle.offsetInFile)")
        // IHDR data byte end------------------------------------------------------------------------------------------

        do {
            let pngImageWidth: UInt32
            if PlatformEndianess.isLittleEndian {
                pngImageWidth = Data(ihdrData.reversed()).withUnsafeBytes({ (unsafePointer: UnsafePointer<UInt32>) -> UInt32 in
                    return unsafePointer.pointee
                })
            } else {
                pngImageWidth = ihdrData.withUnsafeBytes({ (unsafePointer: UnsafePointer<UInt32>) -> UInt32 in
                    return unsafePointer.pointee
                })
            }

            print("pngImageWidth: \(pngImageWidth)")
        }

        do {
            let pngImageWidth: UInt16
            let widthData = Data(bytes: [ihdrData[0], ihdrData[1]])
            if PlatformEndianess.isLittleEndian {

                pngImageWidth = Data(widthData.reversed()).withUnsafeBytes({ (unsafePointer: UnsafePointer<UInt16>) -> UInt16 in
                    return unsafePointer.pointee
                })
            } else {
                pngImageWidth = widthData.withUnsafeBytes({ (unsafePointer: UnsafePointer<UInt16>) -> UInt16 in
                    return unsafePointer.pointee
                })
            }

            print("pngImageWidth: \(pngImageWidth)")//20480

            let pngImageHeight: UInt16
            let heightData = Data(bytes: [ihdrData[2], ihdrData[3]])
            if PlatformEndianess.isLittleEndian {

                pngImageHeight = Data(heightData.reversed()).withUnsafeBytes({ (unsafePointer: UnsafePointer<UInt16>) -> UInt16 in
                    return unsafePointer.pointee
                })
            } else {
                pngImageHeight = heightData.withUnsafeBytes({ (unsafePointer: UnsafePointer<UInt16>) -> UInt16 in
                    return unsafePointer.pointee
                })
            }

            print("pngImageHeight: \(pngImageHeight)")//20480
        }

    } catch {
        fatalError(error.localizedDescription)
    }
}

extension Data {
    struct HexEncodingOptions: OptionSet {
        let rawValue: Int
        static let upperCase = HexEncodingOptions(rawValue: 1 << 0)
    }

    func hexEncodedString(options: HexEncodingOptions = []) -> String {
        let hexDigits = Array((options.contains(.upperCase) ? "0123456789ABCDEF " : "0123456789abcdef ").utf16)
        var chars: [unichar] = []
        chars.reserveCapacity(3 * count)
        for byte in self {
            chars.append(hexDigits[Int(byte / 16)])
            chars.append(hexDigits[Int(byte % 16)])
            chars.append(hexDigits.last!)
        }
        return String(utf16CodeUnits: chars, count: chars.count)
    }
}

class PlatformEndianess {
    static var isLittleEndian: Bool = {
        var integer: UInt16 = 0x0001
        return withUnsafeBytes(of: &integer, { (rawBufferPointer) -> Bool in
            return rawBufferPointer.first == 0x01
        })
    }()
}

Answer 1

Как указывает MartinR , существует расширение для файлов PNG, которое называется CgBI .

Обычный файл PNG имеет структуру, в которой за подписью PNG следует чанк IHDR.

Ниже приведен пример байтов в шестнадцатеричном представлении для обычного файла PNG (xx - байты-заполнители со значениями переменных):

PNG Signature(8 bytes): 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A
=======Chunk start=======
IHDR Chunk:
    IHDR chunk length(4 bytes): 00 00 00 0D
    IHDR chunk type(Identifies chunk type to be IHDR): 49 48 44 52
    Image width in pixels(variable 4): xx xx xx xx
    Image height in pixels(variable 4): xx xx xx xx
    Flags in the chunk(variable 5 bytes): xx xx xx xx xx
    CRC checksum(variable 4 bytes): xx xx xx xx 
=======Chunk end=======

Файл PNG с расширением CgBI имеет структуру, в которой PNGза подписью следует блок CgBI, а затем блок IHDR.

Когда я говорю «расширение», не путайте его с «filename.png, filename.cgbi».Фактически, это расширение структуры файла PNG.

Ниже приведен пример байтов в шестнадцатеричном представлении для файла PNG с расширением CgBI (xx - байты-заполнители со значениями переменных):

PNG Signature(8 bytes): 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A
=======Chunk start=======
CgBI Chunk:
    CgBI chunk length(4 bytes): 00 00 00 04
    CgBI chunk type(Identifies chunk type to be CgBI): 43 67 42 49
    CgBI info flags(4 bytes): xx xx xx xx
    CRC checksum(variable 4 bytes): xx xx xx xx 
=======Chunk end=======
=======Chunk start=======
IHDR Chunk:
    IHDR chunk length(4 bytes): 00 00 00 0D
    IHDR chunk type(Identifies chunk type to be IHDR): 49 48 44 52
    Image width in pixels(variable 4): xx xx xx xx
    Image height in pixels(variable 4): xx xx xx xx
    Flags in the chunk(variable 5 bytes): xx xx xx xx xx
    CRC checksum(variable 4 bytes): xx xx xx xx 
=======Chunk end=======

Хотя файлы PNG отображаются во всех средствах просмотра изображений, расширение CgBI может отображаться или не отображаться во всех средствах просмотра изображений в зависимости от поддержки, которую они предоставляют для таких файлов.

Предварительный просмотр MacOS может отображать такие изображения, а UIImageView на iOS также может отображать файлы в моем образце набора изображений (PNG с расширением CgBI).