PNG文件中sBIT块的目的是什么？

Question

实际上，我不理解PNG文件中sBIT块的用途。

我正在存储从11位/通道RGB源生成的PNG文件，所以我在我的（c）代码中认真设置了sBIT块：

...
png_color_8 sig_bit;

sig_bit.gray = 0;
sig_bit.alpha = 0;
sig_bit.red = 11;
sig_bit.green = 11;
sig_bit.blue = 11;

png_set_sBIT(png_ptr, info_ptr, &sig_bit);
...
/* save the png */

当使用Windows视图器（本地Vista图片浏览器/Paint.net）查看图片时，低8位会被截断，所以我只能看到高3位。我原以为sBIT块会自动指示读取器将像素左移5位，以便将数据对齐到MSB显示。但事实似乎并非如此。

当我在代码中打开具有或不具有sBIT块的png文件，并执行以下操作：

png_color_8p sig_bit;
if (png_get_valid(png_ptr, info_ptr, PNG_INFO_sBIT)) {
    png_get_sBIT(png_ptr, info_ptr, &sig_bit);
    png_set_shift(png_ptr, sig_bit);
}

像素数据是相同的。

sBIT块的使用模型是什么？我是否可以以某种方式使用sBIT块来将像素数据左对齐以进行查看，但在数字分析中查看“原始”数据？

- Jamie

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IHDR块中指定的位深度是多少？sBIT不允许超过该值；如果您没有使用16位的位深度，那么可能就是这个原因导致它不能按照您的意图工作。 - Michael Madsen

@MichaelMadsen 16：我使用png_set_IHDR（img->p，img->i，width，height，16，PNG_COLOR_TYPE_RGB，PNG_INTERLACE_NONE，PNG_COMPRESSION_TYPE_DEFAULT，PNG_FILTER_TYPE_DEFAULT）;设置了IHDR。 - Jamie

基于您发布的链接，我不得不想知道：sBIT块是否只是提供位掩码的一种方式？ - Jamie

Answer 1

sBIT块告诉解码器像素数据中有多少个有效位。实际上，它告诉解码器数据已经左移以适应标准位深度。例如，对于11位数据的情况，您应该将像素向左移动5位并将其存储为每像素16位。解码器将看到每种颜色中的16位中只有前11位是有效的，因此它可以在知道16位中只有11个有用位的情况下，可能会重新压缩图像以新格式。

- BitBank

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好的...那么我该如何读取数据呢？png_set_shift()似乎是左移，pnglib API中是否有右移函数？ - Jamie

如果您有一个格式正确的PNG文件，您应该能够忽略sBIT块并且仍然可以正确显示图像，因为位已经被移位。我编写了自己的PNG编解码器，所以我不知道pnglib的任何信息。关键是像素数据需要事先正确形成，而sBIT块只是解码器的提示，如果它想要了解更多细节。 - BitBank

当在读取文件之前调用png_set_shift()时，libpng将对数据进行右移。执行此操作的函数是png_do_unshift()。（不幸的是，这是它所能做的全部，这使我无法将8位数据转换为4位打包） - Cross_

Answer 2

您的源具有11位深度，并且您正在创建一个16位深度的PNG图像。因此，您应该将位从最高有效位到最低有效位设置为：^MSBXXXX XXXX XXX0 0000^LSB₂，其中11个X来自源。

“解码器不需要关注块” 以显示 创建的图像，因为在11位深度下，XXX XXXX XXXX₂和16位深度下的XXXX XXXX XXX0 0000₂是相同的值。

要提取源位，您需要将位右移（16-11_sBIT）。注意：libpng会在读取图像数据之前使用png_set_shift() 与sBIT值来完成此任务；或者使用带有PNG_TRANSFORM_SHIFT标志的png_read_png()。好吧，回答这个问题：那就是目的。

- Константин Ван