如何在不使用库的情况下获取 jpeg 文件的宽度/高度？答案

【问题标题】：How to get the width/height of jpeg file without using library?如何在不使用库的情况下获取 jpeg 文件的宽度/高度？
【发布时间】：2013-08-16 01:19:14
【问题描述】：

首先我想说我尝试了很多次通过谷歌搜索找到答案，我找到了很多结果但我不明白，因为我不知道读取二进制文件的想法，并转换值获得可读值。

我尝试过这样做。

unsigned char fbuff[16];
FILE *file;
file = fopen("C:\\loser.jpg", "rb");
if(file != NULL){
   fseek(file, 0, SEEK_SET);
   fread(fbuff, 1, 16, file);
   printf("%d\n", fbuff[1]);
   fclose(file);
}else{
   printf("File does not exists.");
}

我想要一个简单的示例说明，如何从文件头获取 jpeg 文件的宽度/高度，然后将该值转换为可读值。

【问题讨论】：

您有 jpeg 文件中包含的内容的详细信息吗？如果有，请将其包含在您的问题中。我怀疑您的上述方法是否可行，因为开头通常有一个标题，然后实际像素值开始。如果您只需要高度和宽度信息，我相信您可以通过单独阅读标题来获得。
@mishr：我说的是一般意义上的jpeg files。
我明白，但问题是你知道 jpeg 文件的格式是什么吗？还是您希望我们为您找到它？
@mishr：这是第一次处理二进制文件，比如jpeg，我对此一无所知。
看看这个fastgraph.com/help/jpeg_header_format.html。它表示标题分别包含偏移量 2 和 4 处的宽度和高度信息。您需要做的就是使用fseek 将fread 指向这些偏移量，并从每个位置读取2 个字节。然后您需要将这些字节转换为整数。试一试。

标签： c jpeg binaryfiles

【解决方案1】：

不幸的是，JPEG 似乎并不简单。您应该查看jhead 命令行工具的源代码。它提供了这些信息。浏览源代码时，您将看到函数ReadJpegSections。此功能扫描 JPEG 文件中包含的所有片段以提取所需信息。图片宽高是在处理带有SOFn标记的帧时得到的。

我看到来源在公共领域，所以我将显示获取图像信息的sn-p：

static int Get16m(const void * Short)
{
    return (((uchar *)Short)[0] << 8) | ((uchar *)Short)[1];
}

static void process_SOFn (const uchar * Data, int marker)
{
    int data_precision, num_components;

    data_precision = Data[2];
    ImageInfo.Height = Get16m(Data+3);
    ImageInfo.Width = Get16m(Data+5);

从源代码中，我很清楚没有包含此信息的单个“标题”。您必须扫描 JPEG 文件，解析每个片段，直到找到包含所需信息的片段。这在wikipedia article 中有描述：

JPEG 图像由一系列片段组成，每个片段都以一个标记开头，每个片段都以一个 0xFF 字节开头，后跟一个字节，指示它是什么类型的标记。一些标记仅由这两个字节组成；其他的后跟两个字节，指示随后的特定于标记的有效负载数据的长度。

JPEG 文件由一系列片段组成：

SEGMENT_0
SEGMENT_1
SEGMENT_2
...

每个段都以一个 2 字节的标记开始。第一个字节是0xFF，第二个字节决定了段的类型。随后是段长度的编码。段内是特定于该段类型的数据。

图像的宽度和高度可以在SOFn 类型的片段中找到，或“帧开始 [n]”，其中“n”是某个数字，对于 JPEG 解码器来说意味着特殊的东西。只查找SOF0 就足够了，它的字节名称是0xC0。找到此帧后，您可以对其进行解码以找到图像的高度和宽度。

因此，执行您想要的程序的结构如下所示：

file_data = the data in the file
data = &file_data[0]
while (data not at end of file_data)
    segment_type = decoded JPEG segment type at data
    if (type != SOF0)
        data += byte length for segment_type
        continue
    else
        get image height and width from segment
        return

这本质上就是Michael Petrov's get_jpeg_size() implementation 中的结构。

【讨论】：

@LionKing，如果解释不清楚，或者您需要其他帮助，请告诉我。
谢谢，不过没看懂，想要一个很简单的方法和例子，以便理解。
我非常感谢投反对票的理由。谢谢！
很抱歉，这是无意（错误）发生的，请见谅。
@LionKing：真的没有问题。仅供参考，反对票是完全匿名的，所以我无法知道谁反对我。我只是想要一个理由，以便改进答案。

【解决方案2】：

那么你必须找到 jpeg 的高度和宽度标记，即 [ffc0]。

在二进制格式中找到ffc0后，四、五字节为高，六、七字节为宽。

eg: [ff c0] d8 c3 c2 [ff da] [00 ff]
                      |         |
                      |         |
                      ->height  ->width

int position;
unsigned char len_con[2];
/*Extract start of frame marker(FFC0) of width and hight and get the position*/
for(i=0;i<FILE_SIZE;i++)
{
    if((image_buffer[i]==FF) && (image_buffer[i+1]==c0) )
    {
        position=i;
    }
}
/*Moving to the particular byte position and assign byte value to pointer variable*/
position=position+5;
*height=buffer_src[position]<<8|buffer_src[position+1];
*width=buffer_src[position+2]<<8|buffer_src[position+3];

printf("height %d",*height);
printf("width %d",*width);

【讨论】：

【解决方案3】：

这个问题很老，其他答案是正确的，但它们的格式不是最简单的。我只是使用getc 来快速获取尺寸，同时跳过不相关的标记（它还支持Progressive JPEGs）：

  int height, width;
  // start of image (SOI)
  getc(f);   // oxff
  getc(f);   // oxd8
  // Scan miscellaneous markers until we reach SOF0 marker (0xC0)
  for(;;) {
     // next marker
     int marker;
     while((marker = getc(f)) != 0xFF);
     while((marker = getc(f)) == 0xFF);
     // SOF
     if (marker == 0xC0 || marker == 0xC2) {
        getc(f);   // length (2 bytes)
        getc(f);   // #
        getc(f);   // bpp, usually 8
        height = (getc(f) << 8) + getc(f);   // height
        width = (getc(f) << 8) + getc(f);   // width
        break;
     }
  }

【讨论】：

除非我遗漏了什么，否则如果 ff c0 或 ff c2 段出现在有效负载恰好包含 ff c0 / 的其他段之后，则读取所有字节的所有其他答案都将失败ff c2.
@Dave S 从未听说过字节填充？
@Luca 当我浏览规范中的 wiki 条目时，我读到它说段只对熵编码数据进行字节填充，因此 ff co / ff c2 可能出现在其他有效负载中。
@DaveS 你知道其他更可靠的方法来找出这些信息吗？
@HRK44 只是做一些最小的解析，读取记录大小并跳过它们，直到你看到 ff c0 记录。

【解决方案4】：

JPEG 文件中的图像尺寸如下：

1) 寻找FF C0

2) 在此位置之后的偏移量 +4 和 +6 处分别是高度和宽度（单词）。

在大多数情况下，高度和宽度的绝对偏移量分别为 A3 和 A5。

【讨论】：

【解决方案5】：

这是我编写的一些简单代码，似乎可以可靠地工作。

#define MOTOSHORT(p) ((*(p))<<8) + *(p+1)
unsigned char cBuf[32];
int iBytes, i, j, iMarker, iFilesize;
unsigned char ucSubSample;
int iBpp, iHeight, iWidth;

         Seek(iHandle, 0, 0); // read the first 32 bytes
         iBytes = Read(iHandle, cBuf, 32);

         i = j = 2; /* Start at offset of first marker */
         iMarker = 0; /* Search for SOF (start of frame) marker */
         while (i < 32 && iMarker != 0xffc0 && j < iFileSize)
            {
            iMarker = MOTOSHORT(&cBuf[i]) & 0xfffc;
            if (iMarker < 0xff00) // invalid marker, could be generated by "Arles Image Web Page Creator" or Accusoft
               {
               i += 2;
               continue; // skip 2 bytes and try to resync
               }
            if (iMarker == 0xffc0) // the one we're looking for
               break;
            j += 2 + MOTOSHORT(&cBuf[i+2]); /* Skip to next marker */
            if (j < iFileSize) // need to read more
               {
               Seek(iHandle, j, 0); // read some more
               iBytes = Read(iHandle, cBuf, 32);
               i = 0;
               }
            else // error, abort
               break;
            } // while
         if (iMarker != 0xffc0)
            goto process_exit; // error - invalid file?
         else
            {
            iBpp = cBuf[i+4]; // bits per sample
            iHeight = MOTOSHORT(&cBuf[i+5]);
            iWidth = MOTOSHORT(&cBuf[i+7]);
            iBpp = iBpp * cBuf[i+9]; /* Bpp = number of components * bits per sample */
            ucSubSample = cBuf[i+11];
            }

【讨论】：

谢谢，前面的例子是使用C/C++?，Seek，Read是什么函数？，这个函数MOTOSHORT有什么好处？，还有@ 987654326@变量?.
查找和读取函数是通用文件 i/o，应该存在于所有系统中。 MOTOSHORT 是一个宏（见代码顶部），它便于在任何系统上读取 big endian 短裤，而不管字节顺序如何。 ihandle 变量是假定在调用函数之前打开的文件句柄。

【解决方案6】：

int  GetJpegDimensions(
    char            *pImage,
    size_t          nSize,
    unsigned32      *u32Width,
    unsigned32      *u32Height,
    char            *szErrMsg)
{
    int             nIndex;
    int             nStartOfFrame;
    int             nError = NO_ERROR;
    bool            markerFound = false;
    unsigned char   ucWord0;
    unsigned char   ucWord1;

    // verify START OF IMAGE marker = FF D8
    nIndex = 0;
    ucWord0 = pImage[nIndex];
    ucWord1 = pImage[nIndex+1];

    // marker FF D8  starts a valid JPEG
    if ((ucWord0 == 0xFF)  && (ucWord1 == 0xD8))
    {
        // search for START OF FRAME 0  marker  FF C0
        for (nIndex = 2;
            (nIndex < nSize-2) && (markerFound == false);
             nIndex += 2)
        {
            ucWord0 = pImage[nIndex];
            ucWord1 = pImage[nIndex+1];
            if (ucWord0 == 0xFF)
            {
                if (ucWord1 == 0xC0)
                {
                    markerFound = true;
                    nStartOfFrame = nIndex;
                }
            }
            if (ucWord1 == 0xFF)
            {
                ucWord0 = pImage[nIndex+2];
                if (ucWord0 == 0xC0)
                {
                    markerFound = true;
                    nStartOfFrame = nIndex+1;
                }
            }
        } // while

        if (markerFound)
        {
            nError  = NO_ERROR;
            ucWord0 = pImage[nStartOfFrame+5];
            ucWord1 = pImage[nStartOfFrame+6];
            *u32Height = ucWord1 + (ucWord0 << 8);

            ucWord0 = pImage[nStartOfFrame+7];
            ucWord1 = pImage[nStartOfFrame+8];
            *u32Width =  ucWord1 + (ucWord0 << 8);
        }
        else
        {
            // start of frame 0 not found
            nError = -2;
            sprintf(szErrMsg,
              "Not a valid JPEG image. START OF FRAME 0 marker FFC0 not found");
        }
    }
    else   // START OF IMAGE marker not found
    {
        nError = -1;
        sprintf(szErrMsg,
          "Not a valid JPEG image. START OF IMAGE marker FFD8 not found");
    }
    return nError;
}

【讨论】：

【解决方案7】：

这是我用 Java 编写的代码。适用于从相机拍摄的 jpeg。它扫描所有代码以找到最大的图像尺寸。我无法改进它以跳过每个块的长度，因为它不起作用。如果有人可以改进代码来做到这一点，那就太好了。

int getShort(byte[] p, int i)
{
   int p0 = p[i] & 0xFF;
   int p1 = p[i+1] & 0xFF;
   return p1 | (p0 << 8);
}

int[]  GetJpegDimensions(byte[] b)
{
    int nIndex;
    int height=0, width=0, size=0;
    int nSize = b.length;

    // marker FF D8  starts a valid JPEG
    if (getShort(b,0) == 0xFFD8)
       for (nIndex = 2; nIndex < nSize-1; nIndex += 4)
          if (b[nIndex] == -1/*FF*/ && b[nIndex+1] == -64/*C0*/)
          {
             int w = getShort(b,nIndex+7);
             int h = getShort(b,nIndex+5);
             if (w*h > size)
             {
                size = w*h;
                width = w;
                height = h;
             }
          }
    return new int[]{width,height};
}

【讨论】：