Jpeg的文件信息

JPEG文件的格式是分为一个一个的段来存储的（但并不是全部都是段），段的多少和长度并不是一定的。只要包含了足够的信息，该JPEG文件就能够被打开，呈现给人们。JPEG文件的每个段都一定包含两部分一个是段的标识，它由两个字节构成：第一个字节是十六进制0xFF，第二个字节对于不同的段，这个值是不同的。紧接着的两个字节存放的是这个段的长度（除了前面的两个字节0xFF和0xXX，X表示不确定。他们是不算到段的长度中的）。注意：这个长度的表示方法是按照高位在前，低位在后的。与Intel的表示方法不同。比方说一个段的长度是0x12AB，那么它会按照0x12，0xAB的顺序存储。但是如果按照Intel的方式：高位在后，低位在前的方式会存储成0xAB，0x12，而这样的存储方法对于JPEG是不对的。这样的话如果一个程序不认识JPEG文件某个段，它就可以读取后两个字节，得到这个段的长度，并跳过忽略它。

       0xFFXX又可称为标记码，绝大多数的JPEG文件只包含以下几种：

       SOI 0xD8 （图像开始，start of image，可作为JPEG格式的判断，JFIF还需要APP0的配合）；

       APP0：0xE0 (JFIF应用数据块，APP0是JPEG保留给Application所使用的标记码，而JFIF将文件的相关信息定义在此标记中)；

       Appn：0xE1-0xEF，其它的应用数据块(n ,1-15)；

       DQT：0xDB  ，量化表

       SOF0：0xC0 ，帧开始

       DHT：0xC4，Huffman表

       SOS：0xDA 扫描线开始，start of scan

       EOI：0xD9，图像结束，end of image

 

 

上面截图是jpg图像的文件头信息，使用ulTraEdit读取，下面根据jpeg的标记和上面截图一起分析jpeg的文件头：

1）图像的开始SOI（start of image）标记

就是截图中的开始两个字节FF D8

 

2）APP0标记(Marker)

对应截图中的FF E0

2.1）APP0 长度，2个字节，对应截图中的 00 10，及长度为16个字节，该长度不包括FF E0，但包括00 10这两个字节；

2.2）标识符(identifier)

       5个字节，JFIF识别码，对应截图中的0x4A，0x46，0x49，0x46,0x00

2.3 版本号

       接下来的两个字节表示版本号，可以为0101，或0x0102；在上图中为0x0101，为JFIF版本号

2.4 X和Y的密度单位

   1个字节，units=0，无单位；units=1;点数，英寸；units=2;点数/厘米；

上图中为0，表示无单位；

2.5 X方向的像素密度

   2个字节表示水平分辨率，上图中为0x012c，转化为10进制，为300

2.6 Y方向的像素密度

       2个字节，表示垂直分辨率；上图中为0x012c，转化为10进制，为300

2.7）缩放图水平像素的数目；

       1个字节，对应图中0x00

2.8)缩放图垂直像素数目；

       1个字节，对应图中0x00

2.9）缩放图RGB位图

       3个字节，表示缩放图RGB位图，上图中没有该字段

 

3）一个或多个量化表DQT(define quantization table)

       标记为0xFF DB

3.1)量化表长度

       2个字节，DQT标记码长度，不包括前2个字节0xFF和0xDB，从上图可以看出该量化表的长度为0x0043 ，即67个字节；

3.2）量化表的数目；

       (Pq,Tq):1字节，它的高4位Pq为量化表的数据精度，Pq=0时，表示8位；当Pq=1时，Qt的值为16bit；Tq表示量化表的编号，为0-3。在基本系统中，Pq=0，Tq=0-1，即最多有两个量化表；对应上图；量化表的数据对应字节为0x00,即是8bit的第0个量化表

      

3.3）量化表(quantization table)

       Q0-Q63,当Pq=0时，每一个Qn用一个字节表示；当Pq=1；用两个字节表示，在上图中，用一个字节表示；

       从上图中提取量化表（亮度量化表）如下：

      

10	0B	0C	0E	0C	0A	10	0E
0D	0E	12	11	10	13	18	28
1A	18	16	16	18	31	23	25
1D	28	3A	33	3D	3C	39	33
38	37	40	48	5C	4E	40	44
57	45	37	38	50	6D	51	57
5F	62	67	68	67	3E	4D	71
79	70	64	78	5C	65	67	63

 

    接着又是0xFFDB，即接下来的段又是一个量化表；量化表的长度还是67个字节，量化表的数目为0x01，即是第一个量化表；下面直接给出第2个量化表，即色度量化表；

      

11	12	12	18	15	18	2F	1A
1A	2F	63	42	38	42	63	63
63	63	63	63	63	63	63	63
63	63	63	63	63	63	63	63
63	63	63	63	63	63	63	63
63	63	63	63	63	63	63	63
63	63	63	63	63	63	63	63
63	63	63	63	63	63	63	63

 

4 帧图像开始SOF（start of Frame）

 

       帧图像开始标记为：0xFF 0xC0

4.1）帧开始长度(start of frame length)

       两个字节，上图中为0x0011，即17个字节；包括它本身；

 

4.2）精度，每个颜色分量每个像素的位数，一个字节，基本系统中，为0x08。

      

4.3）图像的高度(image height)

       2个字节，对应图中为0x00B1 对应10进制为177，即对应的高为177

 

4.4)图像的宽度

       2个字节，对应图中为0x01E6 ；对应10进制为486，即图像的宽为486，得到图像的分别率为486*177；

 

4.5）颜色分量数

       1字节，1表示灰度图，3表示真彩图；上图中该字段=3，为真彩图；

 

4.6）对每个颜色分量（for each component）

       ID号，一个字节；

垂直方向的样本因子；

水平方向的样本因子；

量化表号(quantization table#)

 

01 22 00 02 11 01 03 11 01

 

分别表示3个分量；

01 22 00 表示第1个分量，ID号为01 ，垂直方向的样本因子为2，水平也为2 量化表=0，即采用亮度量化表;第2，第3个分量采用色度量化表，从这个颜色分量可以看出为YUV411的格式；

 

5）一个或多个huffman表

       0xFF C4

5.1）huffman表的长度；

       两个字节，不包括前面的两个字节，在截图中长度为0x001B；

5.2）huffman类型，AC或DC；

       一个字节长度，(Tc,Th),Tc为高4bit，Th为低4bit。在基本系统中，Tc为0或1，为0时，指DC所用的huffman表，为1时，指AC所用的Huffman表。Th表示Huffman表的编号，在基本系统中，其值为0或1。在截图中该字段为0x00；即该huffman表DC的Huffman表。该huffman表的有效长度为27-3=24个字节；

这24个字节分为Ln （n=1-16）;Ln表示每个nbit的Huffman码字的个数；

Vt表示每个Huffman码字所对应的值，对于DC来说该值为(Size)，对于AC来说为（RunLength，Size）。t=L1+L2+…+L16，即t=01+02+03+01+01=08，所以总长度为24。

 

1）  扫描开始SOS（start of Scan）

起始为0xFFDA两个字节，然后接着就是长度，长度2个字节，截图中的长度为0x000c；即为12个字节；

 

① 扫描开始长度(start of scan length)    //对应0x000C
② 颜色分量数(number of color components)  //对应0x03
③ 每个颜色分量
o ID
o 交流系数表号(AC table #)
o 直流系数表号(DC table #)

 

01 00 02 11 03 11 表示3个分量，第一个分量的交直流参数对应项为0x00，即表示DC编码表编号为0，AC编码编码表的编号为0。