可视化和理解JPEG格式

JPEG(联合图像专家组)是图像编码，JFIF(JPEG文件交换格式)是文件格式存储。

国际电联T.81|国际标准化组织IEC 10918-1：信息技术.连续色调静止图像的数字压缩和编码.要求和指南。

类型由标记定义：2字节，FF，然后是非零字节(*)。

长度是2个字节的大尾数顺序，并且覆盖了大小本身。因此，整个片段的长度是2+长度(以覆盖标记的长度)。这也意味着任何数据段的长度都不超过65537个字节。

(*)此非零字节规则很重要：如果任何数据编码将输出FF字节，则应在其后面编码文字00，以表示它是FF字节的数据，而不是段标记。

JPEG整体结构：扫描也是一个片段，但ECS只有在扫描之后才有可能。

文件末尾的终止符称为图像结束(EOI)：FF D9。

重新启动标记FF D0-D7，它们只是ECS数据中间的可选指示器。

扫描的开始是一个正确定义的TLV段。紧接着，熵编码段开始，尽管段名称相同，但它不遵循任何类似的约定。

这很可能使ECS可以增长到任何大小，超过通常的65537字节限制：它们代表了文件的大部分数据-公平地说，JFIF格式具有误导性：结构良好的块中间有一个不清楚的巨大ECS斑点。

它的长度事先是未知的，也不是在文件中定义的。获得它长度的唯一方法是解码或快进：只需向前扫描FF字节。如果它是重新启动标记(后跟D0-D7)或数据FF(后跟00)，则继续。

大多数JPEG文件都以FF D8 FF E0 00 10.J.F I.F 00开头，这会导致以下错误假设：

签名既不是偏移量0处的FF D8 FF E0，也不是偏移量6处的JFIF。

图像标记开始，FF D8。这是签名，在偏移量0处强制执行。

A段：具有应用0标记(编码的FF E0)和长度16(编码的00 10)。

但许多JPEG在偏移量3处没有FF E0段，例如那些具有EXIF信息且开头如下的JPEG：

默认标头'；即APP0不包含尺寸或色彩空间等典型信息，这实际上使它们成为可选的(！)。

据我们所知，缩写格式(其中在不重新共享报头的情况下传输几个JPG)没有实现。

E0：APP0应用程序段0(JFIF(len>；=14)/JFXX(len>；=6)/AVI MJPEG)。

JP2文件以Atom/Box结构开始(类似于MP4/mov，具有典型的ftyp原子.)，然后最终包含一个长度为0的框(直到文件末尾)，然后包含JFIF段/标记结构，具有以下内容。

JPG图像的纯拼接。紧跟在EOI之后的是下一帧的新SOI。请参见FFMpeg MJPEG编解码器。

Motion-JPEG A(实际JFIF)：开始时类似于JFIF图像，先是FF E1 app1，然后是mjpg标签，然后是标准的JFIF结构(标记，00填充的ECS)。

Motion-JPEG B(不是JFIF)：直接作为mjpg标记开始，然后没有用于各种段的JFIF标记，因为mjpg标题包含指向量化表、霍夫曼表、帧开始和扫描开始的指针.。ECS数据不是00字节填充的。

尽管有规范，但在偏移量0处不强制实施APPX段。他们甚至不是必需的。

要使JPEG无损存储数据，请使用灰度、100%质量，然后使用宽度或8到1像素，或将填充的数据复制8次(JPEG图像存储在8x8块中)。

ECS很容易超过64KB，而注释段被限制为64KB，因此要在注释中存储大的JPEG，请通过使JPEG渐进式或通过JPEGTran的多重扫描进度控制使用自定义扫描来拆分扫描