利用libpng中的函数读写png文件

libpng 库的源码包中有个 example.c ，里面包含PNG文件读/写的示例代码，参考示例代码和注释（虽然是英文的），可以了解大致的用法。

以下是读取PNG图片的图像数据的代码，使用前还需要按自己的需求补充剩余代码。

#include <png.h>#define PNG_BYTES_TO_CHECK 4int load_png_image( const char *filepath, /* 其它参数 */ ){        FILE *fp;        png_structp png_ptr;        png_infop info_ptr;        png_bytep* row_pointers;        char buf[PNG_BYTES_TO_CHECK];        int w, h, x, y, temp, color_type;        fp = fopen( filepath, "rb" );        if( fp == NULL ) {                 return /* 返回值 */;        }                png_ptr = png_create_read_struct( PNG_LIBPNG_VER_STRING, 0, 0, 0 );        info_ptr = png_create_info_struct( png_ptr );        setjmp( png_jmpbuf(png_ptr) );         /* 读取PNG_BYTES_TO_CHECK个字节的数据 */        temp = fread( buf, 1, PNG_BYTES_TO_CHECK, fp );        /* 若读到的数据并没有PNG_BYTES_TO_CHECK个字节 */        if( temp < PNG_BYTES_TO_CHECK ) {                fclose(fp);                png_destroy_read_struct( &png_ptr, &info_ptr, 0);                return /* 返回值 */;        }        /* 检测数据是否为PNG的签名 */        temp = png_sig_cmp( (png_bytep)buf, (png_size_t)0, PNG_BYTES_TO_CHECK );        /* 如果不是PNG的签名，则说明该文件不是PNG文件 */        if( temp != 0 ) {                fclose(fp);                png_destroy_read_struct( &png_ptr, &info_ptr, 0);                return /* 返回值 */;        }                /* 复位文件指针 */        rewind( fp );        /* 开始读文件 */        png_init_io( png_ptr, fp );         /* 读取PNG图片信息 */        png_read_png( png_ptr, info_ptr, PNG_TRANSFORM_EXPAND, 0 );        /* 获取图像的色彩类型 */        color_type = png_get_color_type( png_ptr, info_ptr );        /* 获取图像的宽高 */        w = png_get_image_width( png_ptr, info_ptr );        h = png_get_image_height( png_ptr, info_ptr );        /* 获取图像的所有行像素数据，row_pointers里边就是rgba数据 */        row_pointers = png_get_rows( png_ptr, info_ptr );        /* 根据不同的色彩类型进行相应处理 */        switch( color_type ) {        case PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA:                for( y=0; y<h; ++y ) {                        for( x=0; x<w*4; ) {                                /* 以下是RGBA数据，需要自己补充代码，保存RGBA数据 */                                /* 目标内存 */ = row_pointers[y][x++]; // red                                /* 目标内存 */ = row_pointers[y][x++]; // green                                /* 目标内存 */ = row_pointers[y][x++]; // blue                                /* 目标内存 */ = row_pointers[y][x++]; // alpha                        }                }                break;        case PNG_COLOR_TYPE_RGB:                for( y=0; y<h; ++y ) {                        for( x=0; x<w*3; ) {                                /* 目标内存 */ = row_pointers[y][x++]; // red                                /* 目标内存 */ = row_pointers[y][x++]; // green                                /* 目标内存 */ = row_pointers[y][x++]; // blue                        }                }                break;        /* 其它色彩类型的图像就不读了 */        default:                fclose(fp);                png_destroy_read_struct( &png_ptr, &info_ptr, 0);                return /* 返回值 */;        }        png_destroy_read_struct( &png_ptr, &info_ptr, 0);        return 0;}

以下是生成png图片文件的代码，也就是照搬了 example.c 里的 write_png() 的代码，稍微翻译了主要的注释。

/* 写入 png 文件 */void write_png(char *file_name /* , ... 其他图像信息相关的参数 ... */){   FILE *fp;   png_structp png_ptr;   png_infop info_ptr;   png_colorp palette;   /* 打开需要写入的文件 */   fp = fopen(file_name, "wb");   if (fp == NULL)      return (ERROR);   /* 创建并初始化 png_struct 及其所需的错误处理函数，如果你想使用默    * 认的 stderr 和 longjump() 方法，你可以将最后三个参数设为 NULL，    * 在使用动态链接库的情况下，我们也会检测函数库版本是否与在编译时    * 使用的版本是否兼容。（必要）    */   png_ptr = png_create_write_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING,      png_voidp user_error_ptr, user_error_fn, user_warning_fn);   if (png_ptr == NULL)   {      fclose(fp);      return (ERROR);   }   /* 分配内存并初始化图像信息数据。（必要）*/   info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);   if (info_ptr == NULL)   {      fclose(fp);      png_destroy_write_struct(&png_ptr,  NULL);      return (ERROR);   }   /* 设置错误处理。如果你在调用 png_create_write_struct() 时没    * 有设置错误处理函数，那么这段代码是必须写的。*/   if (setjmp(png_jmpbuf(png_ptr)))   {      /* 如果程序跑到这里了，那么写入文件时出现了问题 */      fclose(fp);      png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);      return (ERROR);   }   /* 下面的 I/O 初始化函数有一个是必需的 */#ifdef streams /* I/O 初始化方法 1 */   /* 设置输出控制，如果你使用的是 C 的标准 I/O 流 */   png_init_io(png_ptr, fp);#else no_streams /* I/O 初始化方法 2 */   /* 如果你是要替换写入函数，而不想调用 png_init_io()，那么需要指定三个参数：    * I/O相关的指针，假设为 user_io_ptr    * 自定义的写入函数，假设为 user_write_fn    * 自定义的I/O刷新函数，假设为 user_IO_flush_function    */   png_set_write_fn(png_ptr, (void *)user_io_ptr, user_write_fn,      user_IO_flush_function);   /* 你需要在某个地方构造一个可用 user_io_ptr 给回调函数使用 */#endif no_streams /* 只能选择一种初始化方式 */#ifdef hilevel   /* 这是一种简单的做法，前提是你已经已经有了全部图像信息。    * 你可以使用 | 运算符合并多个 PNG_TRANSFORM 标志到这个    * png_transforms 整型变量中 */   png_write_png(png_ptr, info_ptr, png_transforms, NULL);#else   /* 这是一种复杂的做法 */   /* （必需）在这里设置图像的信息，宽度、高度的上限是 2^31。    * bit_depth 取值必需是 1、2、4、8 或者 16, 但是可用的值也依赖于 color_type。    * color_type 可选值有： PNG_COLOR_TYPE_GRAY、PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA、    * PNG_COLOR_TYPE_PALETTE、PNG_COLOR_TYPE_RGB、PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA。    * interlace 可以是 PNG_INTERLACE_NONE 或 PNG_INTERLACE_ADAM7,    * 而 compression_type 和 filter_type 目前必需是 PNG_COMPRESSION_TYPE_BASE    * 和 and PNG_FILTER_TYPE_BASE。    */   png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, bit_depth, PNG_COLOR_TYPE_???,      PNG_INTERLACE_????, PNG_COMPRESSION_TYPE_BASE, PNG_FILTER_TYPE_BASE);   /* 如果要调色板的话，在这里设置调色板，对于索引图像，这个是必需的 */   palette = (png_colorp)png_malloc(png_ptr, PNG_MAX_PALETTE_LENGTH             * (sizeof (png_color)));   /* ... 设置调色板的颜色集 ... */   png_set_PLTE(png_ptr, info_ptr, palette, PNG_MAX_PALETTE_LENGTH);   /* 在销毁 png 结构前的这段期间，你不能释放调色板，因为 png_set_PLTE    * 只是在你分配的调色板上建立引用，并未另外建立副本 */   /* 标注位(sBIT)块 */   png_color_8 sig_bit;   /* 如果我们处理的是灰度图像，则这样 */   sig_bit.gray = true_bit_depth;   /* 否则，我们处理的是彩色图像 */   sig_bit.red = true_red_bit_depth;   sig_bit.green = true_green_bit_depth;   sig_bit.blue = true_blue_bit_depth;   /* 如果这个图像有 alpha 通道 */   sig_bit.alpha = true_alpha_bit_depth;   png_set_sBIT(png_ptr, info_ptr, &sig_bit);   /* （可选）如果你怀疑图像伽马值的正确性 */   png_set_gAMA(png_ptr, info_ptr, gamma);   /* （可选）写注释文本到图像里 */   {      png_text text_ptr[3];      char key0[]="Title";      char text0[]="Mona Lisa";      text_ptr[0].key = key0;      text_ptr[0].text = text0;      text_ptr[0].compression = PNG_TEXT_COMPRESSION_NONE;      text_ptr[0].itxt_length = 0;      text_ptr[0].lang = NULL;      text_ptr[0].lang_key = NULL;      char key1[]="Author";      char text1[]="Leonardo DaVinci";      text_ptr[1].key = key1;      text_ptr[1].text = text1;      text_ptr[1].compression = PNG_TEXT_COMPRESSION_NONE;      text_ptr[1].itxt_length = 0;      text_ptr[1].lang = NULL;      text_ptr[1].lang_key = NULL;      char key2[]="Description";      char text2[]="<long text>";      text_ptr[2].key = key2;      text_ptr[2].text = text2;      text_ptr[2].compression = PNG_TEXT_COMPRESSION_zTXt;      text_ptr[2].itxt_length = 0;      text_ptr[2].lang = NULL;      text_ptr[2].lang_key = NULL;      png_set_text(write_ptr, write_info_ptr, text_ptr, 3);   }   /* Other optional chunks like cHRM, bKGD, tRNS, tIME, oFFs, pHYs */   /* Note that if sRGB is present the gAMA and cHRM chunks must be ignored    * on read and, if your application chooses to write them, they must    * be written in accordance with the sRGB profile    */   /* 写入文件头部信息（必需） */   png_write_info(png_ptr, info_ptr);   /* If you want, you can write the info in two steps, in case you need to    * write your private chunk ahead of PLTE:    *    *   png_write_info_before_PLTE(write_ptr, write_info_ptr);    *   write_my_chunk();    *   png_write_info(png_ptr, info_ptr);    *    * However, given the level of known- and unknown-chunk support in 1.2.0    * and up, this should no longer be necessary.    */   /* Once we write out the header, the compression type on the text    * chunk gets changed to PNG_TEXT_COMPRESSION_NONE_WR or    * PNG_TEXT_COMPRESSION_zTXt_WR, so it doesn't get written out again    * at the end.    */   /* Set up the transformations you want.  Note that these are    * all optional.  Only call them if you want them.    */   /* Invert monochrome pixels */   png_set_invert_mono(png_ptr);   /* Shift the pixels up to a legal bit depth and fill in    * as appropriate to correctly scale the image.    */   png_set_shift(png_ptr, &sig_bit);   /* Pack pixels into bytes */   png_set_packing(png_ptr);   /* Swap location of alpha bytes from ARGB to RGBA */   png_set_swap_alpha(png_ptr);   /* Get rid of filler (OR ALPHA) bytes, pack XRGB/RGBX/ARGB/RGBA into    * RGB (4 channels -> 3 channels). The second parameter is not used.    */   png_set_filler(png_ptr, 0, PNG_FILLER_BEFORE);   /* Flip BGR pixels to RGB */   png_set_bgr(png_ptr);   /* Swap bytes of 16-bit files to most significant byte first */   png_set_swap(png_ptr);   /* Swap bits of 1, 2, 4 bit packed pixel formats */   png_set_packswap(png_ptr);   /* 启用交错处理，如果你没有使用 png_write_image() */   if (interlacing != 0)      number_passes = png_set_interlace_handling(png_ptr);   else      number_passes = 1;   /* 这是最简单的图像写入方法。（你或许有不同的内存布局，因此你需要选择一个最适合你的方法）    * 如果你自己不是逐行写入，则需要使用第一种方法。    */   png_uint_32 k, height, width;   /* 在这个示例代码中，"image" 是一个一维的字节数组（每个元素占一个字节空间） */   png_byte image[height*width*bytes_per_pixel];   png_bytep row_pointers[height];   if (height > PNG_UINT_32_MAX/(sizeof (png_bytep)))     png_error (png_ptr, "Image is too tall to process in memory");   /* 将这些像素行指针指向你的 "image" 字节数组中对应的位置，即：指向每行像素的起始处 */   for (k = 0; k < height; k++)     row_pointers[k] = image + k*width*bytes_per_pixel;   /* 必需在下面的输出方式中选择一个 */#ifdef entire /* 一次调用就将整个图像写进文件 */   png_write_image(png_ptr, row_pointers);   /* 其他的写出方式：交错写出 */#else no_entire /* 用一个或多个扫描线写出图像数据 */   /* 扫描次数为 1 的是非交错的图像，其它的则是交错图像。*/   for (pass = 0; pass < number_passes; pass++)   {      /* 一次性写几行 */      png_write_rows(png_ptr, &row_pointers[first_row], number_of_rows);      /* 如果你一次性只写一行像素，可以用下面的代码 */      for (y = 0; y < height; y++)         png_write_rows(png_ptr, &row_pointers[y], 1);   }#endif no_entire /*只能选择一种输出方式 */   /* You can write optional chunks like tEXt, zTXt, and tIME at the end    * as well.  Shouldn't be necessary in 1.2.0 and up as all the public    * chunks are supported and you can use png_set_unknown_chunks() to    * register unknown chunks into the info structure to be written out.    */   /* 必需调用这个函数完成写入文件其余部分 */   png_write_end(png_ptr, info_ptr);#endif hilevel   /* If you png_malloced a palette, free it here (don't free info_ptr->palette,    * as recommended in versions 1.0.5m and earlier of this example; if    * libpng mallocs info_ptr->palette, libpng will free it).  If you    * allocated it with malloc() instead of png_malloc(), use free() instead    * of png_free().    */   png_free(png_ptr, palette);   palette = NULL;   /* Similarly, if you png_malloced any data that you passed in with    * png_set_something(), such as a hist or trans array, free it here,    * when you can be sure that libpng is through with it.    */   png_free(png_ptr, trans);   trans = NULL;   /* Whenever you use png_free() it is a good idea to set the pointer to    * NULL in case your application inadvertently tries to png_free() it    * again.  When png_free() sees a NULL it returns without action, thus    * avoiding the double-free security problem.    */   /* 写完后清理并释放已分配的内存 */   png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);   /* 关闭文件 */   fclose(fp);   /* That's it */   return (OK);}

删掉那些可选的代码，write_png() 的主要代码也就这些：

/* 写入 png 文件 */void write_png(char *file_name /* , ... 其他图像信息相关的参数 ... */){   FILE *fp;   png_structp png_ptr;   png_infop info_ptr;   png_colorp palette;   /* 打开需要写入的文件 */   fp = fopen(file_name, "wb");   if (fp == NULL)      return (ERROR);   /* 创建并初始化 png_struct 及其所需的错误处理函数，如果你想使用默    * 认的 stderr 和 longjump() 方法，你可以将最后三个参数设为 NULL，    * 在使用动态链接库的情况下，我们也会检测函数库版本是否与在编译时    * 使用的版本是否兼容。（必要）    */   png_ptr = png_create_write_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);   if (png_ptr == NULL)   {      fclose(fp);      return (ERROR);   }   /* 分配内存并初始化图像信息数据。（必要）*/   info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);   if (info_ptr == NULL)   {      fclose(fp);      png_destroy_write_struct(&png_ptr,  NULL);      return (ERROR);   }   /* 设置错误处理。如果你在调用 png_create_write_struct() 时没    * 有设置错误处理函数，那么这段代码是必须写的。*/   if (setjmp(png_jmpbuf(png_ptr)))   {      /* 如果程序跑到这里了，那么写入文件时出现了问题 */      fclose(fp);      png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);      return (ERROR);   }   /* 设置输出控制，如果你使用的是 C 的标准 I/O 流 */   png_init_io(png_ptr, fp);   /* 这是一种复杂的做法 */   /* （必需）在这里设置图像的信息，宽度、高度的上限是 2^31。    * bit_depth 取值必需是 1、2、4、8 或者 16, 但是可用的值也依赖于 color_type。    * color_type 可选值有： PNG_COLOR_TYPE_GRAY、PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA、    * PNG_COLOR_TYPE_PALETTE、PNG_COLOR_TYPE_RGB、PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA。    * interlace 可以是 PNG_INTERLACE_NONE 或 PNG_INTERLACE_ADAM7,    * 而 compression_type 和 filter_type 目前必需是 PNG_COMPRESSION_TYPE_BASE    * 和 and PNG_FILTER_TYPE_BASE。    */   png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, bit_depth, PNG_COLOR_TYPE_???,      PNG_INTERLACE_????, PNG_COMPRESSION_TYPE_BASE, PNG_FILTER_TYPE_BASE);   /* 写入文件头部信息（必需） */   png_write_info(png_ptr, info_ptr);   png_uint_32 k, height, width;   /* 在这个示例代码中，"image" 是一个一维的字节数组（每个元素占一个字节空间） */   png_byte image[height*width*bytes_per_pixel];   png_bytep row_pointers[height];   if (height > PNG_UINT_32_MAX/(sizeof (png_bytep)))     png_error (png_ptr, "Image is too tall to process in memory");   /* 将这些像素行指针指向你的 "image" 字节数组中对应的位置，即：指向每行像素的起始处 */   for (k = 0; k < height; k++)     row_pointers[k] = image + k*width*bytes_per_pixel;   /* 一次调用就将整个图像写进文件 */   png_write_image(png_ptr, row_pointers);   /* 必需调用这个函数完成写入文件其余部分 */   png_write_end(png_ptr, info_ptr);   /* 写完后清理并释放已分配的内存 */   png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);   /* 关闭文件 */   fclose(fp);   /* That's it */   return (OK);}

顺便引用其他相关文章：

《图像解码之一——使用libjpeg解码jpeg图片》

《图像解码之二——使用libpng解码png图片》

《图像解码之三——giflib解码gif图片》