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using System;
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using System.Collections.Generic;
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using System.IO;
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using System.IO.Compression;
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using System.Linq;
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using System.Threading;
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namespace Unity.Screenshots
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{
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/// <summary>
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/// Provides PNG encoding.
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/// </summary>
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/// <remarks>This is a minimal implementation of a PNG encoder with no scanline filtering or additional features.</remarks>
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public static class PngEncoder
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{
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#region Nested Types
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public class Crc32
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{
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#region Static Fields
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private static UInt32 generator = 0xEDB88320;
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#endregion
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#region Constructors
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public Crc32()
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{
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this.checksumTable = Enumerable.Range(0, 256)
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.Select(i =>
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{
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uint tableEntry = (uint)i;
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for (int j = 0; j < 8; j++)
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{
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tableEntry = (tableEntry & 1) != 0 ? Crc32.generator ^ (tableEntry >> 1) : tableEntry >> 1;
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}
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return tableEntry;
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})
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.ToArray();
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}
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#endregion
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#region Fields
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private readonly UInt32[] checksumTable;
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#endregion
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#region Methods
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public UInt32 Calculate<T>(IEnumerable<T> byteStream)
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{
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return ~byteStream.Aggregate(0xFFFFFFFF, (checksumRegister, currentByte) => this.checksumTable[(checksumRegister & 0xFF) ^ Convert.ToByte(currentByte)] ^ (checksumRegister >> 8));
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}
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#endregion
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}
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#endregion
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#region Static Constructors
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static PngEncoder()
|
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{
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PngEncoder.crc32 = new Crc32();
|
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}
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#endregion
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#region Static Fields
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private static Crc32 crc32;
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#endregion
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#region Static Methods
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private static uint Adler32(byte[] bytes)
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{
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const int mod = 65521;
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uint a = 1, b = 0;
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foreach (byte byteValue in bytes)
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{
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a = (a + byteValue) % mod;
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b = (b + a) % mod;
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}
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return (b << 16) | a;
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}
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private static void AppendByte(this byte[] data, ref int position, byte value)
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{
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data[position] = value;
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position++;
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}
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private static void AppendBytes(this byte[] data, ref int position, byte[] value)
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{
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foreach (byte valueByte in value)
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{
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data.AppendByte(ref position, valueByte);
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}
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}
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private static void AppendChunk(this byte[] data, ref int position, string chunkType, byte[] chunkData)
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{
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byte[] chunkTypeBytes = PngEncoder.GetChunkTypeBytes(chunkType);
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if (chunkTypeBytes != null)
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{
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data.AppendInt(ref position, chunkData.Length);
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||||
data.AppendBytes(ref position, chunkTypeBytes);
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data.AppendBytes(ref position, chunkData);
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data.AppendUInt(ref position, PngEncoder.GetChunkCrc(chunkTypeBytes, chunkData));
|
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}
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}
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private static void AppendInt(this byte[] data, ref int position, int value)
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{
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||||
byte[] valueBytes = BitConverter.GetBytes(value);
|
||||
if (BitConverter.IsLittleEndian)
|
||||
{
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||||
Array.Reverse(valueBytes);
|
||||
}
|
||||
|
||||
data.AppendBytes(ref position, valueBytes);
|
||||
}
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||||
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||||
private static void AppendUInt(this byte[] data, ref int position, uint value)
|
||||
{
|
||||
byte[] valueBytes = BitConverter.GetBytes(value);
|
||||
if (BitConverter.IsLittleEndian)
|
||||
{
|
||||
Array.Reverse(valueBytes);
|
||||
}
|
||||
|
||||
data.AppendBytes(ref position, valueBytes);
|
||||
}
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private static byte[] Compress(byte[] bytes)
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{
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using (MemoryStream outStream = new MemoryStream())
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{
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using (DeflateStream gZipStream = new DeflateStream(outStream, CompressionMode.Compress))
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||||
using (MemoryStream mStream = new MemoryStream(bytes))
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||||
{
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||||
mStream.WriteTo(gZipStream);
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}
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byte[] compressedBytes = outStream.ToArray();
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return compressedBytes;
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}
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}
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public static byte[] Encode(byte[] dataRgba, int stride)
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{
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// Preconditions
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if (dataRgba == null)
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{
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||||
throw new ArgumentNullException("dataRgba");
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||||
}
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||||
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||||
if (dataRgba.Length == 0)
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||||
{
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||||
throw new ArgumentException("The data length must be greater than 0.");
|
||||
}
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||||
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||||
if (stride == 0)
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||||
{
|
||||
throw new ArgumentException("The stride must be greater than 0.");
|
||||
}
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||||
|
||||
if (stride % 4 != 0)
|
||||
{
|
||||
throw new ArgumentException("The stride must be evenly divisible by 4.");
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (dataRgba.Length % 4 != 0)
|
||||
{
|
||||
throw new ArgumentException("The data must be evenly divisible by 4.");
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (dataRgba.Length % stride != 0)
|
||||
{
|
||||
throw new ArgumentException("The data must be evenly divisible by the stride.");
|
||||
}
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// Dimensions
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int pixels = dataRgba.Length / 4;
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int width = stride / 4;
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int height = pixels / width;
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// IHDR Chunk
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byte[] ihdrData = new byte[13];
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int ihdrPosition = 0;
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ihdrData.AppendInt(ref ihdrPosition, width);
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ihdrData.AppendInt(ref ihdrPosition, height);
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ihdrData.AppendByte(ref ihdrPosition, 8); // Bit depth
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||||
ihdrData.AppendByte(ref ihdrPosition, 6); // Color type (color + alpha)
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||||
ihdrData.AppendByte(ref ihdrPosition, 0); // Compression method (always 0)
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||||
ihdrData.AppendByte(ref ihdrPosition, 0); // Filter method (always 0)
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||||
ihdrData.AppendByte(ref ihdrPosition, 0); // Interlace method (no interlacing)
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||||
// IDAT Chunk
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||||
byte[] scanlineData = new byte[dataRgba.Length + height];
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||||
int scanlineDataPosition = 0;
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||||
int scanlinePosition = 0;
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||||
for (int i = 0; i < dataRgba.Length; i++)
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{
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if (scanlinePosition >= stride)
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||||
{
|
||||
scanlinePosition = 0;
|
||||
}
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||||
|
||||
if (scanlinePosition == 0)
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||||
{
|
||||
scanlineData.AppendByte(ref scanlineDataPosition, 0);
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}
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||||
scanlineData.AppendByte(ref scanlineDataPosition, dataRgba[i]);
|
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scanlinePosition++;
|
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}
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byte[] compressedScanlineData = PngEncoder.Compress(scanlineData);
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byte[] idatData = new byte[1 + 1 + compressedScanlineData.Length + 4];
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int idatPosition = 0;
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idatData.AppendByte(ref idatPosition, 0x78); // Zlib header
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idatData.AppendByte(ref idatPosition, 0x9C); // Zlib header
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||||
idatData.AppendBytes(ref idatPosition, compressedScanlineData); // Data
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idatData.AppendUInt(ref idatPosition, PngEncoder.Adler32(scanlineData)); // Adler32 checksum
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// Png
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byte[] png = new byte[8 + ihdrData.Length + 12 + idatData.Length + 12 + 12];
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||||
// Position
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int position = 0;
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// Signature
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||||
png.AppendByte(ref position, 0x89); // High bit set
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||||
png.AppendByte(ref position, 0x50); // P
|
||||
png.AppendByte(ref position, 0x4E); // N
|
||||
png.AppendByte(ref position, 0x47); // G
|
||||
png.AppendByte(ref position, 0x0D); // DOS line ending
|
||||
png.AppendByte(ref position, 0x0A); // DOS line ending
|
||||
png.AppendByte(ref position, 0x1A); // DOS end of file
|
||||
png.AppendByte(ref position, 0x0A); // Unix line ending
|
||||
|
||||
// Assemble
|
||||
png.AppendChunk(ref position, "IHDR", ihdrData);
|
||||
png.AppendChunk(ref position, "IDAT", idatData);
|
||||
png.AppendChunk(ref position, "IEND", new byte[0]);
|
||||
|
||||
// Return
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||||
return png;
|
||||
}
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public static void EncodeAsync(byte[] dataRgba, int stride, Action<Exception, byte[]> callback)
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{
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||||
ThreadPool.QueueUserWorkItem((state) =>
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||||
{
|
||||
try
|
||||
{
|
||||
byte[] png = PngEncoder.Encode(dataRgba, stride);
|
||||
callback(null, png);
|
||||
}
|
||||
catch (Exception ex)
|
||||
{
|
||||
callback(ex, null);
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throw;
|
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}
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}, null);
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}
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private static uint GetChunkCrc(byte[] chunkTypeBytes, byte[] chunkData)
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{
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byte[] combinedBytes = new byte[chunkTypeBytes.Length + chunkData.Length];
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||||
Array.Copy(chunkTypeBytes, 0, combinedBytes, 0, chunkTypeBytes.Length);
|
||||
Array.Copy(chunkData, 0, combinedBytes, 4, chunkData.Length);
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||||
return PngEncoder.crc32.Calculate(combinedBytes);
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||||
}
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private static byte[] GetChunkTypeBytes(string value)
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{
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char[] characters = value.ToCharArray();
|
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if (characters.Length < 4)
|
||||
{
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
byte[] type = new byte[4];
|
||||
for (int i = 0; i < type.Length; i++)
|
||||
{
|
||||
type[i] = (byte)characters[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
return type;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endregion
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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