8x8JPEG文件格式分析
JPEG的文件数据
Offset 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
00000000 FF D8 FF E0 00 10 4A 46 49 46 00 01 01 01 00 60 鮂F??.JFIF.....`
00000010 00 60 00 00 FF DB 00 43 00 08 06 06 07 06 05 08 .`..鮂F?C........
00000020 07 07 07 09 09 08 0A 0C 14 0D 0C 0B 0B 0C 19 12 ................
00000030 13 0F 14 1D 1A 1F 1E 1D 1A 1C 1C 20 24 2E 27 20 ........... $.'
00000040 22 2C 23 1C 1C 28 37 29 2C 30 31 34 34 34 1F 27 ",#..(7),01444.'
00000050 39 3D 38 32 3C 2E 33 34 32 FF DB 00 43 01 09 09 9=82<.342鮂F?C...
00000060 09 0C 0B 0C 18 0D 0D 18 32 21 1C 21 32 32 32 32 ........2!.!2222
00000070 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 2222222222222222
00000080 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 2222222222222222
00000090 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 FF C0 22222222222222鮂F?
000000A0 00 11 08 00 08 00 08 03 01 22 00 02 11 01 03 11 ........."......
000000B0 01 FF C4 00 1F 00 00 01 05 01 01 01 01 01 01 00 .鮂F?............
000000C0 00 00 00 00 00 00 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 ................
000000D0 0A 0B FF C4 00 B5 10 00 02 01 03 03 02 04 03 05 ..鮂F??.........
000000E0 05 04 04 00 00 01 7D 01 02 03 00 04 11 05 12 21 ......}........!
000000F0 31 41 06 13 51 61 07 22 71 14 32 81 91 A1 08 23 1A..Qa."q.2亼?#
00000100 42 B1 C1 15 52 D1 F0 24 33 62 72 82 09 0A 16 17 B绷.R佯$3br?...
00000110 18 19 1A 25 26 27 28 29 2A 34 35 36 37 38 39 3A ...%&'()*456789:
00000120 43 44 45 46 47 48 49 4A 53 54 55 56 57 58 59 5A CDEFGHIJSTUVWXYZ
00000130 63 64 65 66 67 68 69 6A 73 74 75 76 77 78 79 7A cdefghijstuvwxyz
00000140 83 84 85 86 87 88 89 8A 92 93 94 95 96 97 98 99 儎厗噲墛挀敃枟槞
00000150 9A A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 AA B2 B3 B4 B5 B6 B7 殺￥ウЖ┆渤吹斗
00000160 B8 B9 BA C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 CA D2 D3 D4 D5 腹郝媚牌侨墒矣哉
00000170 D6 D7 D8 D9 DA E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 EA F1 肿刭卺忏溴骁栝犟
00000180 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 FA FF C4 00 1F 01 00 03 蝮趱鲼??....
00000190 01 01 01 01 01 01 01 01 01 00 00 00 00 00 00 01 ................
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000001D0 22 32 81 08 14 42 91 A1 B1 C1 09 23 33 52 F0 15 "2?.B憽绷.#3R?
000001E0 62 72 D1 0A 16 24 34 E1 25 F1 17 18 19 1A 26 27 br?.$4??...&'
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00000200 4A 53 54 55 56 57 58 59 5A 63 64 65 66 67 68 69 JSTUVWXYZcdefghi
00000210 6A 73 74 75 76 77 78 79 7A 82 83 84 85 86 87 88 jstuvwxyz們剠唶?
00000220 89 8A 92 93 94 95 96 97 98 99 9A A2 A3 A4 A5 A6 墛挀敃枟槞殺￥ウ
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00000240 C5 C6 C7 C8 C9 CA D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 DA E2 牌侨墒矣哉肿刭阝
00000250 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 EA F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 沅彐玷殛蝮趱鲼
00000260 FA FF DA 00 0C 03 01 00 02 11 03 11 00 3F 00 F0 ??.........?.?
00000270 AC 0F 4A 28 A2 B5 30 3F FF D9 ?J(⒌0?鮂F ......
SOS，Start of Scan，扫描开始 12字节
? 标记代码 2字节 固定值0xFFDA
? 包含2个具体字段：
①数据长度 2字节 ①~④两个字段的总长度
即不包括标记代码，但包括本字段 实例中为 00 0C 即为12字节
②颜色分量数 1字节 应该和SOF中的字段⑤的值相同，即：
1：灰度图是；3： YCrCb或YIQ；4：CMYK。
而JFIF中使用YCrCb，故这里颜色分量数恒为3 实例中 为03
③颜色分量信息
a) 颜色分量ID 1字节 实例中01
b) 直流/交流系数表号 1字节 高4位：直流分量使用的哈夫曼树编号
低4位：交流分量使用的哈夫曼树编号
实例中：00 高四位0000，直流使用0哈夫曼树 。低4位0000 交流使用0哈夫曼
④ 压缩图像数据
a)谱选择开始 1字节 固定值0x00
b)谱选择结束 1字节 固定值0x3F
c)谱选择 1字节 在基本JPEG中总为00
本标记段中，字段③应该重复出现，有多少个颜色分量（字段②），就出现多少次（一般为3次）。本段结束后，紧接着就是真正的图像信息了。图像信息直至遇到一个标记代码就自动结束，一般就是以EOI标记表示结束。
SOI，Start of Image，图像开始
标记代码 2字节 固定值0xFFD8
APP0，Application，应用程序保留标记0
标记代码 2字节 固定值0xFFE0
包含9个具体字段：
①数据长度 2字节 ①~⑨9个字段的总长度,即不包括标记代码，但包括本字段 实例数据为0x0010 长度16字节
②标识符 5字节 固定值0x4A46494600，即字符串“JFIF0”
③版本号 2字节 一般是0x0102，表示JFIF的版本号1.2 可能会有其他数值代表其他版本 此实例为0x0101
④X和Y的密度单位 1字节 只有三个值可选 0：无单位；1：点数/英寸；2：点数/厘米 实例0x01
⑤X方向像素密度 2字节 取值范围未知 实例0x60 十进制96
⑥Y方向像素密度 2字节 取值范围未知 实例0x60 十进制96
⑦缩略图水平像素数目 1字节 取值范围未知 实例0x00
⑧缩略图垂直像素数目 1字节 取值范围未知 实例0x00
⑨缩略图RGB位图 长度可能是3的倍数 缩略图RGB位图数据 本标记段可以包含图像的一个微缩版本，存为24位的RGB像素。如果没有微缩图像（这种情况更常见），则字段⑦“缩略图水平像素数目”和字段⑧“缩略图垂直像素数目”的值均为0。
实例中前面8个字段加起来有16字节 所有没有缩略图字节数据，由缩略图水平像素为0也可以看出。。。
APPn，Application，应用程序保留标记n，其中n=1～15(任选)
标记代码 2字节 固定值0xFFE1~0xFFF 实例中为0xFFDB
包含2个具体字段：
① 数据长度 2字节 ①~②2个字段的总长度 即不包括标记代码，但包括本字段 实例为0x0043 所以长度为67字节
② 详细信息 数据长度-2字节 内容不定
例如，Adobe Photoshop生成的JPEG图像中就用了APP1和APP13两个标记段分别存储了一幅图像的副本。
DQT，Define Quantization Table，定义量化表
标记代码 2字节 固定值0xFFDB 实例 0xFFDB
包含9个具体字段：
① 数据长度 2字节 字段① 和多个字段②的总长度 即不包括标记代码，但包括本字段 实例中为 00 43 即67字节
② 量化表 数据长度-2字节
a) 精度及量化表ID 1字节 高4位：精度，只有两个可选值 0：8位；1：16位 低4位：量化表ID，取值范围为0～3
实例中为00 ID为0 精度0 为8位
b) 表项 (64×(精度+1))字节 例如8位精度的量化表 其表项长度为64×（0+1）=64字节
实例为64字节 验证：数据长度2字节+精度以及量化表ID 1字节+64字节=长度67字节 正确
本标记段中，字段②可以重复出现，表示多个量化表，但最多只能出现4次。
HUFFMAN分析 HUFFMAN table in JPEG
MAKER:FF C4,HUFFMAN表开始
实例中第0张HUFFMAN表 位置 OFFset：B0
紧跟2个BYTES,AA,BB代表HUFFMAN表长度；其中AA是高字节，BB是低字节；即不包括标记代码，但包括本字段
本示例的第0张HUFFMAN表长度为001F(31)
紧跟其后1个BYTE：低4位表示是第几个HUFFMAN表，0表示第0个，1表示第1个，2表示第2个，3表示第3个；高4位中，5，6，7位恒为0，第4位意义：0表示为DC分量 表；1表示为AC分量 表；
本示例为00(字节bit为000000000)第0张HUFFMAN DC分量 表
其后16个BYTES表示长度是 1,2,3,4,5.....16 代码的符号数；后面n BYTES（实例数据在下面）: 一个包含了按递增次序代码长度排列的符号表；
00 01 05 01 01 01 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 此行16字节，各个字节的数字之和为12 即n=12 此HUFFMAN表长为12
上述16个字节可以代表的含义
长度为 1 的代码00个，即没有。
长度为 2 的代码有01个 ，即1有个，00。
长度为 3 的代码有05个 ，即010，011，100，101，110（长度相同，依次加1）。
长度为 4 的代码有01个 ，即1110（长度与前一个码字不同，110加一后补0为1110）。
长度为 5 的代码有01个 ，即11110。
长度为 6 的代码有01个 ，即111110。
长度为 7 的代码有01个 ，即1111110。
长度为 8 的代码有01个 ，即11111110。
长度为 9 的代码有01个 ，即111111110。
接下来n=12个字节 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 对应了每个码字的权值
序号 码字长度 码字 权值
1 2 00 0x00
2 3 010 0x01
3 3 011 0x02
4 3 100 0x03
5 3 101 0x04
6 3 110 0x05
7 4 1110 0x06
8 5 11110 0x07
9 6 111110 0x08
10 7 1111110 0x09
11 8 11111110 0x0A
12 9 111111110 0x0B
上述编码规则
所得到的第一个码字必定为0，如果长度为1的码字没有，长度为2的码字存在，则编码从00开始。如果长度为1的码字存在，则编码从0开始，如果长度1和2的码字都没有，长度为3的码字存在，则编码从000开始。
所得到的第二个码字编码规则如下：
如果它和它前面的码字位数相同，则当前码字为它前面的码字加1；
如果它的位数比它前面的码字位数大，则当前码字是前面的码字加1后再在后边添若干个0，直至满足位数长度为止。
字段 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B n=12
00=00，01=010，02=011，03=100，04=101，05=110，06=1110，07=11110，08=111110，09=1111110, 0A=11111110, 0B=111111110
第0张AC表 OFFset：D0 长度 181字节
FF C4
00 B5
10
00 02 01 03 03 02 04 03 05 05 04 04 00 00 01 7D
码字：权值
00 01：01 02
100：03
1010 1011 1100：00 04 11
11010 11011 11100：05 12 21
111010 111011：31 41
1110110 1110111 1111000 1111001：06 13 51 61
11110100 11110101 11110110：07 22 71
111101110 111101111 111110000 111110001 111110010：14 32 81 91 A1
1111100110 1111100111 1111101000 1111101001 1111101010:08 23 42 B1 C1
11111010110 11111010111 11111011000 11111011001:15 52 D1 F0
111110110100 111110110101 111110110110 111110110111:24 33 62 72
111110111000000:82
还有7D个16位的编码
。
。
。
。
等等
接下来n byte 为162字节
第1张DC表 OFFset：180 长度 31字节
FF C4
00 1F
01
00 03 01 01 01 01 01 01 01 01 01 00 00 00 00 00 n=12字节
00 01 10:00 01 02
110:03
1110:04
11110:05
111110:06
1111110:07
11111110:08
111111110:09
1111111110:0A
11111111110:0B
FF C4
00 B5
11
第一张AC表
00 02 01 02 04 04 03 04 07 05 04 04 00 01 02 77 n=162字节
00 01:00 01
100:02
1010 1011:03
11000 11001 11010 11011
111000 111001 111010 111011
1111000 1111001 1111010
11110110 11110111 11111000 11111001
111110100 111110101 111110110 111110111 111111000 111111001 111111010
1111110110 1111110111 1111111000 1111111001 1111111010
11111110110 11111110111 11111111000 11111111001
111111110100 111111110101 111111110110 111111110111
11111111100000
111111111000010 111111111000011
.
.还有77个16位的编码
SOF0，Start of Frame，帧图像开始
? 标记代码 2字节 固定值0xFFC0
? 包含9个具体字段：
① 数据长度 2字节 ①~⑥六个字段的总长度 即不包括标记代码，但包括本字段。实例中为 00 11 即17字节
② 精度 1字节 每个数据样本的位数 实例中为08，为8个比特位
通常是8位，一般软件都不支持 12位和16位
③ 图像高度 2字节 图像高度（单位：像素），如果不支持 DNL 就必须 >0 实例中为00 08 即为8个像素
④ 图像宽度 2字节 图像宽度（单位：像素），如果不支持 DNL 就必须 >0实例中为00 08 即为8个像素
⑤ 颜色分量数 1字节 只有3个数值可选 实例中为03 即为YCrCb
1：灰度图；3：YCrCb或YIQ；4：CMYK
而JFIF中使用YCrCb，故这里颜色分量数恒为3
⑥颜色分量信息 颜色分量数×3字节（通常为9字节）
a) 颜色分量ID 1字节 实例中为01
b) 水平/垂直采样因子 1字节 高4位：水平采样因子 实例中为22 高位为0010
低4位：垂直采样因子 低四位0010
（曾经看到某资料把这两者调转了）
c) 量化表 1字节 当前分量使用的量化表的ID实例中为00
接下来重复出现2次6字段 代码为 02 11 01 03 11 01
本标记段中，字段⑥应该重复出现，有多少个颜色分量（字段⑤），就出现多少次（一般为3次）。
实例中图片信息为F0 AC 0F 4A 28 A2 B5 30 3F
转为二进制11110000 10101100 00001111 01001010 00101000 10100010 10110101 00110000 00111111
根据0号直流哈夫曼表 对应11110 权值7，11110后继续读7位0001010，此7位是VLI编码如下：
0 0 -
-1,1 1 0,1
-3,-2,2,3 2 00,01,10,11
-7,-6,-5,-4,4,5,6,7 3 000,001,010,011,100,101,110,111
-15,..,-8,8,..,15 4 0000,..,0111,1000,..,1111
-31,..,-16,16,..,31 5 00000,..,01111,10000,..,11111
-63,..,-32,32,..,63 6 .
-127,..,-64,64,..,127 7 .
-255,..,-128,128,..,255 8 .
-511,..,-256,256,..,511 9 .
-1023,..,-512,512,..,1023 10 .
-2047,..,-1024,1024,..,2047 11 .
-4095,..,-2048,2048,..,4095 12 .
-8191,..,-4096,4096,..,8191 13 .
-16383,..,-8192,8192,..,16383 14 .
-32767,..,-16384,16384,..,32767 15 .
查的 0001010 为117 即DC分量为117
接下来是Y交流分量，对应是0号交流哈夫曼表(Cr Cb交流分量一般都是对应1号交流哈夫曼表，DC分量对应1号直流哈夫曼表)
根据0号交流哈夫曼表 对应1100 查的相应权值为0x11(高四位是表示前面0的个数，低四位表示交流分量值二进制的位数)
根据低四位，继续读入1位，为0查VLI得-1，值-1前有1个0，具体表示(1,-1),接下来继续读位流(0,-1),(0,81),(0,-3)
,(0,-2),(0,-1),结束条件 当读入码字的权值为0或者 已经读入63个交流分量。我们读到1010 对应权值为0。
上述是我参考其他资料总结的，分割线以上是我网上收集到的几份不错的参考资料，也是我使用的。
分割线--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
BMP文件数据
Offset 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
00000000 42 4D F6 00 00 00 00 00 00 00 36 00 00 00 28 00 BM?......6...(.
00000010 00 00 08 00 00 00 08 00 00 00 01 00 18 00 00 00 ................
00000020 00 00 C0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ..?............
00000030 00 00 00 00 00 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 ................
00000040 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F ................
00000050 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 ................
00000060 16 0F 00 16 0F 00 17 0E 00 16 0F 00 16 0F 00 16 ................
00000070 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 17 0E ................
00000080 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 ................
00000090 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 ................
000000A0 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 16 0F 00 17 0F ................
000000B0 02 17 0F 02 17 0F 02 15 0F 02 15 0F 02 15 0F 02 ................
000000C0 17 0F 02 17 0F 02 15 0D 00 13 0D 00 13 0D 00 13 ................
000000D0 0D 00 13 0D 00 13 0D 00 13 0D 00 13 0D 00 12 0C ................
000000E0 01 12 0C 01 12 0C 01 12 0C 01 12 0C 01 12 0C 01 ................
000000F0 12 0C 01 12 0C 01 ......
数据分析：
8*8 RGB数据分析
R矩阵
1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0
2 2 2 2 2 2 2 2
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
G矩阵
12 12 12 12 12 12 12 12
13 13 13 13 13 13 13 13
15 15 15 15 15 15 15 15
15 15 15 15 15 15 15 15
14 15 15 15 15 15 15 15
14 15 15 15 15 15 15 15
15 15 15 15 15 15 15 15
15 15 15 15 15 15 15 15
B矩阵
18 18 18 18 18 18 18 18
21 19 19 19 19 19 19 19
23 23 23 21 21 21 23 23
22 22 22 22 22 22 22 22
23 22 22 22 22 22 22 22
23 22 22 22 22 22 22 22
22 22 22 22 22 22 22 22
22 22 22 22 22 22 22 22
8x8 RGB转为YCbCr数据分析
公式
Y=0.29900*r+0.58700*g+0.11400*b;
Cb=(-0.16874)*r+(-0.33126)*g+(0.50000*b)+128;
Cr=0.5*r-0.41869*g-0.08131*b+128;
Y矩阵
9 9 9 9 9 9 9 9
10 9 9 9 9 9 9 9
12 12 12 11 11 11 12 12
11 11 11 11 11 11 11 11
10 11 11 11 11 11 11 11
10 11 11 11 11 11 11 11
11 11 11 11 11 11 11 11
11 11 11 11 11 11 11 11
Cb矩阵
-124 -124 -124 -124 -124 -124 -124 -124
-122 -123 -123 -123 -123 -123 -123 -123
-122 -122 -122 -123 -123 -123 -122 -122
-122 -122 -122 -122 -122 -122 -122 -122
-122 -122 -122 -122 -122 -122 -122 -122
-122 -122 -122 -122 -122 -122 -122 -122
-122 -122 -122 -122 -122 -122 -122 -122
-122 -122 -122 -122 -122 -122 -122 -122
Cr矩阵
122 122 122 122 122 122 122 122
120 121 121 121 121 121 121 121
120 120 120 121 121 121 120 120
119 119 119 119 119 119 119 119
120 119 119 119 119 119 119 119
120 119 119 119 119 119 119 119
119 119 119 119 119 119 119 119
119 119 119 119 119 119 119 119
YCbCr经过DCT(普通的dct变换,应该不是Intel的AAN算法得到的)转换后数据：
DCTY矩阵
84.5 -0.0751681 0.23097 -0.320364 -0.25 -0.0637244 -0.0956709 0.112497
-4.35509 0.465097 0.675216 0.19265 0.181472 0.246843 0.129348 0.19265
-3.73515 0.361045 0.176777 0.444972 0.366269 0.215959 0.176777 0.00284149
-2.97293 -0.560768 -0.946808 -0.119426 -0.132699 -0.28832 -0.126782 -0.28832
-0.75 -0.271592 -0.557611 0.0263955 -3.33067e-015 -0.132699 -0.0396282 -0.181472
1.38322 0.0383204 0.119357 -0.0383204 -0.0263955 0.0158728 -0.00335177 0.0427855
2.08834 -0.230911 0.176777 -0.531073 -0.422312 -0.158428 -0.176777 0.120589
1.62991 -0.0573505 0.300829 -0.350396 -0.271592 -0.0573505 -0.100387 0.138456
DCTCb矩阵
-979.25 0.271592 0.557611 -0.0263955 -3.28087e-012 0.132699 0.0396282 0.181472
-4.09761 0.281038 0.501836 0.0366117 0.0487726 0.142582 0.0575312 0.156038
-2.88372 0.0406807 -0.125 0.17338 0.135299 0.0344874 0.0517767 -0.060883
-1.5902 -0.184059 -0.591956 0.199932 0.138893 -0.074932 0.0202023 -0.213388
-0.75 -0.271592 -0.557611 0.0263955 -1.95399e-014 -0.132699 -0.0396282 -0.181472
-0.461192 -0.213388 -0.117747 -0.251709 -0.207867 -0.126709 -0.101564 -0.00728251
-0.429111 -0.0982119 0.301777 -0.418576 -0.326641 -0.08326 -0.125 0.146984
-0.305269 -0.0207388 0.335316 -0.319358 -0.245196 -0.0366117 -0.0861015 0.145739
DCTCr矩阵
958.5 0.0751681 -0.23097 0.320364 0.25 0.0637244 0.0956709 -0.112497
7.31352 -0.465097 -0.675216 -0.19265 -0.181472 -0.246843 -0.129348 -0.19265
3.95932 -0.361045 -0.176777 -0.444972 -0.366269 -0.215959 -0.176777 -0.00284149
1.37473 0.560768 0.946808 0.119426 0.132699 0.28832 0.126782 0.28832
-0.25 0.271592 0.557611 -0.0263955 3.55271e-015 0.132699 0.0396282 0.181472
-0.0457251 -0.0383204 -0.119357 0.0383204 0.0263955 -0.0158728 0.00335177 -0.0427855
1.06598 0.230911 -0.176777 0.531073 0.422312 0.158428 0.176777 -0.120589
0.997745 0.0573505 -0.300829 0.350396 0.271592 0.0573505 0.100387 -0.138456