JPEG图片格式介绍

## JPEG图片格式介绍 对于摄像头采集的图像一般为YUV居多，这对于jepg就非常的友好，因为jpeg图像也是使用yuv形式进行编码的。这篇我们来学习下jpg图像的编码格式。 ## 1. JPEG格式文件简介 **JPEG（Joint Photographic Experts Group，联合图像专家小组），是一种常用的图像存储格式， jpg/jpeg是24位的图像文件格式，也是一种高效率的压缩格式，是面向连续色调静止图像的一种压缩标准。同样一幅画面，用.jpg/.jpeg格式储存的文件是其他类型图形文件的1 /10～1/20。一般情况下，.jpg/.jpeg文件只有几十KB，而色彩数最高却可达到24位，所以它被广泛运用在Internet上，以节约宝贵的网络传输资源。** ### 1.1 拓展名.jpg与.jpeg **JPEG的文件格式一般有两种文件扩展名：.jpg和.jpeg，这两种扩展名的实质是相同的，我们可以把.jpg的文件改名为.jpeg，而对文件本身不会有任何影响。严格来讲，JPEG的文件扩展名应该为.jpeg，由于DOS时代的8.3文件名命名原则，就使用了.jpg的扩展名，这种情况类似于.htm和.html的区别。** ### 1.2 JPEG的三种格式 **JPEG格式可以分为：标准JPEG、渐进式JPEG 和 JPEG2000三种格式。** * **标准JPEG：** **该类型的图片文件，在网络上应用较多，只有图片完全被加载和读取完毕之后，才能看到图片的全貌；它是一种很灵活的图片压缩方式，用户可以在压缩比和图片品质之间进行权衡。不过通常来讲，其压缩比在10:1到40:1之间，压缩比越大，品质就越差，压缩比越小，品质就越好。** * **渐进式JPEG：** **该类型的图片是对标准JPEG格式的改进，当在网页上下载渐进式JPEG图片时，首先呈现图片的大概外貌，然后再逐渐呈现具体的细节部分，因而被称之为渐进式JPEG。** * **JPEG2002：** **一种全新的图片压缩发，压缩品质更好，并且改善了无线传输时，因信号不稳定而造成的马赛克及位置错乱等问题。另外，作为JPEG的升级版，JPEG2000的压缩率比标准JPEG高约30%，同时支持有损压缩和无损压缩。它还支持渐进式传输，即先传输图片的粗略轮廓，然后，逐步传输细节数据，使得图片由模糊到清晰逐步显示。** ## 2. JPEG文件结构详解 ### 2.1 JPEG图片格式组成部分 **JPEG格式的文件是分为一个一个的段来存储的，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。但JPEG文件的每个段都一定包含两部分：** **1. 段的标识与类型。**它由两个字节构成：第一个字节是段标识0xFF，第二个字节是段类型（对于不同的段是不同的），具体如以下表： <pre class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded mCustomScrollbar _mCS_2 mCS-autoHide mCS_no_scrollbar" id="pre-4pntFm"><div id="mCSB_2" class="mCustomScrollBox mCS-minimal-dark mCSB_vertical_horizontal mCSB_outside" tabindex="0"><div id="mCSB_2_container" class="mCSB_container mCS_y_hidden mCS_no_scrollbar_y mCS_x_hidden mCS_no_scrollbar_x" dir="ltr"><code-pre class="code-pre" id="pre-mQWEyp"><span>段类型   表示符号     说明<br/><span>——————————————————————————————————<br/><span>SOI     D8         文件头<br/><span><span><br/><span>APP0     E0         定义交换格式和图像识别信息<br/><span>APP1     E1<span class="cm-tab"> <span class="cm-tab"> <span class="cm-tab"> 同上<br/><span>....   ....         .... <br/><span>APPn     En<span class="cm-tab"> <span class="cm-tab"> <span class="cm-tab"> 同上<br/><span><span><br/><span>DQT     DB         定义量化表<br/><span><span><br/><span>SOF0     C0         图像基本信息<br/><span>SOF1     C1         同上<br/><span>....   ....         ....<br/><span>SOFn     Cn         同上<br/><span><span><br/><span>DHT     C4         定义 Huffman 表（霍夫曼表）<br/><span>DRI     DD         定义重新开始间隔<br/><span>SOS     DA         扫描行开始<br/><span>COM     FE         注释<br/><span>EOI     D9         文件尾<br/><span>......</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></code-pre></div></div></pre> **2. 段的长度。**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）。其作用是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。 > **注意：这个长度的表示方法并不是按照传统intel的方法（低位在前，高位在后，即逆序），而是按照高位在前，低位在后的。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。** **综上，以下是jpeg图片的段的一般结构：** <pre class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded mCustomScrollbar _mCS_3 mCS-autoHide mCS_no_scrollbar" id="pre-mwK2NC"><div id="mCSB_3" class="mCustomScrollBox mCS-minimal-dark mCSB_vertical_horizontal mCSB_outside" tabindex="0"><div id="mCSB_3_container" class="mCSB_container mCS_y_hidden mCS_no_scrollbar_y mCS_x_hidden mCS_no_scrollbar_x" dir="ltr"><code-pre class="code-pre" id="pre-TMZsyZ"><span><span class="cm-operator">-----------------------------------------------------------------<br/><span><span class="cm-variable">名称   <span class="cm-variable">字节数    <span class="cm-variable">数据     <span class="cm-variable">说明<br/><span><span class="cm-operator">-----------------------------------------------------------------<br/><span><span class="cm-variable">段标识   <span class="cm-number">1       <span class="cm-variable">FF      <span class="cm-variable">每个新段的开始标识<br/><span><span class="cm-variable">段类型   <span class="cm-number">1               <span class="cm-variable">段类型编码（称作“标记码”）<br/><span><span class="cm-variable">段长度   <span class="cm-number">2               <span class="cm-variable">包括段内容和段长度本身,<span class="cm-variable">不包括段标识和段类型<br/><span><span class="cm-variable">段内容   <span class="cm-variable">≤65533字节                 </span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></code-pre></div></div></pre> **注意：** 1. **有些段没有长度描述也没有内容，只有段标识和段类型。文件头和文件尾均属于这种段。** 2. **段与段之间无论有多少FF都是合法的，这些FF称为“填充字节”，必须被忽略掉。** ### 2.2 段类型 **段类型有30种，以下列出几种必须的或常见的 JPEG文件段类型。** 1. **SOI（必须）：SOI段定义了文件头。该段仅有两个字节：FF D8，这两个字节代表了JPEG文件的开始。** 2. **APP0, APP1, APP2....（必须）：APP0段定义了交换格式和图像识别信息。包含了一些像素和略缩图相关的信息。** 3. **DQT（必须）：DQT段定义了量化表。JPEG文件一般有两个DQT段，为亮度定义１个, 为色度定义１个。** 4. **SOF0, SOF1, SOF2....（必须）：SOF段定义了图像基本信息。包含了一些图片长宽高、组件等信息。** 5. **DHT（必须） ：DHT段定义了Huffman表，即霍夫曼编码表。** 6. **DRI（非必须****）：DRI段定义了重新开始间隔，很多JPEG文件没有这个段。** 7. **SOS（必须）：SOS段定义了扫描行开始，紧接着SOS段后的就是一个个扫描行（压缩的图像数据）。** 8. **COM（非必须****）：COM段定义了注释段，有的JPEG文件没有这个段。** 9. **EOI（必须）：EOI段定义了文件尾，该段仅有两个字节：FF D9，这两个字节代表了JPEG文件的结束。**

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爱笑 发表于 2023-12-6 11:40

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看了感觉又没看，因为没看懂。 比较生涩还是喜欢直接上代码那种。

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