一、JPEG文件格式简介

（此段文字摘自云风的《JPEG简易文档》，我觉得写得简单明了，有兴趣的同学可以直接度娘）

附:JPEG 文件格式

~~~~~~~~~~~~~~~~


- 文件头 (2 bytes): $ff, $d8 (SOI) (JPEG 文件标识)
- 任意数量的段 , 见后面
- 文件结束 (2 bytes): $ff, $d9 (EOI)


段的格式:
~~~~~~~~~


- header (4 bytes):
$ff 段标识
n 段的类型 (1 byte)
sh, sl 该段长度, 包括这两个字节, 但是不包括前面的 $ff 和 n.
注意: 长度不是 intel 次序, 而是 Motorola 的, 高字节在前,
低字节在后!
- 该段的内容, 最多 65533 字节


注意:
- 有一些无参数的段 (下面那些前面注明星号的)
这些段没有长度描述 (而且没有内容), 只有 $ff 和类型字节.
- 段之间无论有多少 $ff 都是合法的, 必须被忽略掉.


段的类型:
~~~~~~~~~


*TEM = $01 可以忽略掉


SOF0 = $c0 帧开始 (baseline JPEG), 细节附后
SOF1 = $c1 dito
SOF2 = $c2 通常不支持
SOF3 = $c3 通常不支持


SOF5 = $c5 通常不支持
SOF6 = $c6 通常不支持
SOF7 = $c7 通常不支持


SOF9 = $c9 arithmetic 编码(Huffman 的一种扩展算法), 通常不支持
SOF10 = $ca 通常不支持
SOF11 = $cb 通常不支持


SOF13 = $cd 通常不支持
SOF14 = $ce 通常不支持
SOF14 = $ce 通常不支持
SOF15 = $cf 通常不支持


DHT = $c4 定义 Huffman Table, 细节附后
JPG = $c8 未定义/保留 (引起解码错误)
DAC = $cc 定义 Arithmetic Table, 通常不支持


*RST0 = $d0 RSTn 用于 resync, 通常被忽略
*RST1 = $d1
*RST2 = $d2
*RST3 = $d3
*RST4 = $d4
*RST5 = $d5
*RST6 = $d6
*RST7 = $d7


SOI = $d8 图片开始
EOI = $d9 图片结束
SOS = $da 扫描行开始, 细节附后
DQT = $db 定义 Quantization Table, 细节附后
DNL = $dc 通常不支持, 忽略
DRI = $dd 定义重新开始间隔, 细节附后
DHP = $de 忽略 (跳过)
EXP = $df 忽略 (跳过)


APP0 = $e0 JFIF APP0 segment marker (细节略)
APP15 = $ef 忽略


JPG0 = $f0 忽略 (跳过)
JPG13 = $fd 忽略 (跳过)
COM = $fe 注释, 细节附后


其它的段类型都保留必须跳过


SOF0: Start Of Frame 0:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


- $ff, $c0 (SOF0)
- 长度 (高字节, 低字节), 8+components*3
- 数据精度 (1 byte) 每个样本位数, 通常是 8 (大多数软件不支持 12 和 16)
- 图片高度 (高字节, 低字节), 如果不支持 DNL 就必须 >0
- 图片宽度 (高字节, 低字节), 如果不支持 DNL 就必须 >0
- components 数量(1 byte), 灰度图是 1, YCbCr/YIQ 彩色图是 3, CMYK 彩色图
是 4
- 每个 component: 3 bytes
- component id (1 = Y, 2 = Cb, 3 = Cr, 4 = I, 5 = Q)
- 采样系数 (bit 0-3 vert., 4-7 hor.)
- quantization table 号


DRI: Define Restart Interval:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


- $ff, $dd (DRI)
- 长度 (高字节, 低字节), 必须是 4
- MCU 块的单元中的重新开始间隔 (高字节, 低字节),
意思是说, 每 n 个 MCU 块就有一个 RSTn 标记.
第一个标记是 RST0, 然后是 RST1 等, RST7 后再从 RST0 重复


DQT: Define Quantization Table:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


- $ff, $db (DQT)
- 长度 (高字节, 低字节)
- QT 信息 (1 byte):
bit 0..3: QT 号(0..3, 否则错误)
bit 4..7: QT 精度, 0 = 8 bit, 否则 16 bit
- n 字节的 QT, n = 64*(精度+1)


备注:
- 一个单独的 DQT 段可以包含多个 QT, 每个都有自己的信息字节
- 当精度=1 (16 bit), 每个字都是高位在前低位在后


DAC: Define Arithmetic Table:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
法律原因, 现在的软件不支持 arithmetic 编码.
不能生产使用 arithmetic 编码的 JPEG 文件


DHT: Define Huffman Table:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


- $ff, $c4 (DHT)
- 长度 (高字节, 低字节)
- HT 信息 (1 byte):
bit 0..3: HT 号 (0..3, 否则错误)
bit 4 : HT 类型, 0 = DC table, 1 = AC table
bit 5..7: 必须是 0
- 16 bytes: 长度是 1..16 代码的符号数. 这 16 个数的和应该 <=256
- n bytes: 一个包含了按递增次序代码长度排列的符号表
(n = 代码总数)


备注:
- 一个单独的 DHT 段可以包含多个 HT, 每个都有自己的信息字节


COM: 注释:
~~~~~~~~~~


- $ff, $fe (COM)
- 注释长度 (高字节, 低字节) = L+2
- 注释为长度为 L 的字符流


SOS: Start Of Scan:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


- $ff, $da (SOS)
- 长度 (高字节, 低字节), 必须是 6+2*(扫描行内组件的数量)
- 扫描行内组件的数量 (1 byte), 必须 >= 1 , <=4 (否则是错的) 通常是 3
- 每个组件: 2 bytes
- component id (1 = Y, 2 = Cb, 3 = Cr, 4 = I, 5 = Q), 见 SOF0
- 使用的 Huffman 表:
- bit 0..3: AC table (0..3)
- bit 4..7: DC table (0..3)
- 忽略 3 bytes ( )


备注:
- 图片数据 (一个个扫描行) 紧接着 SOS 段.

二、Java读取二进制文件

首先，要能够读取二进制文件，因为JPEG文件其实上也就是二进制编码的格式文件，只是有它特定的编码方式而已。

class BinaryFile {

	static byte[] read(File bFile) throws IOException {

		BufferedInputStream bf = new BufferedInputStream(
			new FileInputStream(bFile));

		try {
			byte[] data = new byte[bf.available()];
			bf.read(data);
			return data;
		} finally {
			bf.close();
		}
	}

	static byte[] read(String bFile) throws IOException {
		return read(new File(bFile).getAbsoluteFile());
	}

}

三、使用Java定义JPEG格式的类

定义一个Java类，来表示JPEG文件。以下只展示了部分的类定义，其余部分在后面章节展示

class JPEGFile {

	enum SectionType
	{
		TEM,
		SOF0, SOF