PNGファイルシグネチャ — マジックバイト

PNG（Portable Network Graphics）ファイルシグネチャは、すべての有効なPNGファイルの先頭にある8バイトのシーケンス: 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A です。このシグネチャは、さまざまな種類のファイル破損や転送エラーを検出するために慎重に設計されており、現在使用されている中で最も洗練されたマジックバイトシーケンスの1つです。

バイトごとの内訳:

オフセット	Hex	10進数	目的
0	89	137	高ビットセット — ビット7を除去するシステムを検出
1	50	80	ASCII "P"
2	4E	78	ASCII "N"
3	47	71	ASCII "G"
4	0D	13	CR（キャリッジリターン）
5	0A	10	LF（ラインフィード）
6	1A	26	Ctrl+Z — DOSのtypeコマンドがバイナリデータを表示するのを停止
7	0A	10	LF — CR-LFからLFへの変換を検出

各バイトが重要な理由:

最初のバイト（89）は意図的に高ビットがセットされています。ファイル転送システムが第8ビットを誤って除去した場合（古いシステムでは起こりえた）、このバイトは09に変わり、即座に破損が明らかになります。

バイト1-3はASCIIで"PNG"を綴り、テキストエディタやhexダンプでファイルを表示する際に人間が読める識別子を提供します。

バイト4-5のCR-LFシーケンス（0D 0A）は、システムがLF改行をCR-LF（またはその逆）に変換する一般的な破損形式を検出します。

バイト6（1A）はCtrl+Z文字で、MS-DOSでのファイル終端マーカーとして機能します。ユーザーが誤ってPNGをテキストとして表示しようとした場合に、バイナリのゴミがコンソールにダンプされるのを防ぎます。

バイト7の最後のLF（0A）は2番目の改行チェックを提供します。バイト4-5のCR-LFとともに、CR-LFペアがスタンドアロンのLFやCRに変換されていないか検出できます。

シグネチャの後:

8バイトのシグネチャの直後に、PNGファイルは一連のチャンクを含みます。各チャンクは4バイトの長さ、4バイトのタイプコード（例: IHDR、IDAT、IEND）、チャンクデータ、4バイトのCRC32チェックサムで構成されます。最初のチャンクは常にIHDRでなければならず、画像の寸法とカラータイプが含まれています。