JPG文件结构分析

JPG 文 件结构分析 一、简述 JPEG 是一个压缩标准，又可分为标准 JPEG、渐进式JPEG 及JPEG2000 三种: ①标准JPEG：以 24 位颜色存储单个光栅图像，是与平台无关的格式，支持最高级 别的压缩，不过，这种压缩是有损耗的。此类型图片在网页下载时只能由上而下依序显示图片，直到图片资料全部下载完毕，才能看到全貌。 ②渐进式 JPEG：渐进式JPG 为标准JPG 的改良格式，支持交错，可以在网页下载时，先呈现出图片的粗略外观后，再慢慢地呈现出完整的内容，渐进式JPG 的文件 比标准JPG的文件要来得小。 ③JPEG2000：新一代的影像压缩法，压缩品质更好，其压缩率比标准JPEG 高约 30％左右，同时支持有损 和无损压缩。一个极其重要的特征在于它能实现渐进传输，即先传输图像的轮廓，然后逐步传输数据，让图像由朦胧到清晰显示。 以一幅 24 位彩色图像为例，JPEG 的压缩分为四个步骤： ①颜色转换：在将彩色图像进行压缩之前，必须先对颜色模式进行数据转换。转换完成之后 还需要进行数据采样。 ②DCT 变换：是将图像信号在频率域上进行变换，分离出高频和低频信息的处理过程，然后再对图像的高频部分（即图像细 节）进行压缩。首先以象素为单位将图像划分为多个8×8的矩阵，然后对每一个矩阵作 DCT 变换。把 8×8 的象素矩阵变成 8×8 的频率系数矩阵（所谓频率 就是颜色改变的速度），频率系数都是浮点数。 ③量化：由于下面第四步编码过程中使用的码本都是整数，因此要对频率系数进行量化，将之转换为整 数。数据量化后，矩阵中的数据都是近似值，和原始图像数据之间有了差异，这一差异是造成图像压缩后失真的主要原因。这一过程中，质量因子的选取至为重要。 值选得大，可以大幅度提高压缩比，但是图像质量就比较差，质量因子越小图像重建质量越好，但是压缩比越低。 ④编码：编码是基于统计特性的方 法。 四个步骤都完成后的 JPEG 文件，其基本数据结构为两大类型：“段”和经过压缩编码的图像数据。 二、数 据结构 1.段的一般结构如下表所示： 表1：段的一般结构 ----------------------------------------------------------------- 名 称 字节数 数据 说明 ----------------------------------------------------------------- 段 标识 1 FF 每个新段的开始标识 段类型 1 类型编码（称作“标记码”） 段长 度 2 包括段内容和段长度本身,不包括段标识和段类型 段内容 ≤ ...