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JPEG 文件格式解析

JPEG 文件使用的数据存储方式有多种。最常用的格式称为 JPEG 文件交换格式（JPEG File Interchange Format，JFIF）。而 JPEG 文件大体上可以分成两个部分：标记码(Tag)和压缩数据。

标记码由两个字节构成，其前一个字节是固定值 0xFF，后一个字节则根据不同意义有不同数值。在每个标记码之前还可以添加数目不限的无意义的 0xFF 填充，也就说连续的多个 0xFF可以被理解为一个 0xFF，并表示一个标记码的开始。而在一个完整的两字节的标记码后，就是该标记码对应的压缩数据流，记录了关于文件的诸种信息。

常用的标记有 SOI、APP0、APPn、DQT、SOF0、DHT、DRI、SOS、EOI。

注意，SOI 等都是标记的名称。在文件中，标记码是以标记代码形式出现。例如 SOI 的标记代码为 0xFFD8，即在 JPEG 文件中的如果出现数据 0xFFD8，则表示此处为一个 SOI 标记。

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RGB-to-PNG 回顾

上一篇 【手动生成一张PNG图片】 根据 【PNG文件格式详解】 一步一步地手动实现了将 RGB 数据生成了一张 PNG 图片。

有许多开源的 PNG 相关的库可以简化开发：

• svpng
• libattopng
• lodepng
• libpng

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预热

上一篇 【PNG文件格式详解】详细介绍了 PNG 文件的格式。

PNG 图像格式文件由一个 8 字节的 PNG 文件署名域和 3 个以上的后续数据块（IHDR、IDAT、IEND）组成。

PNG 文件包括 8 字节文件署名（89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A，十六进制），用来识别 PNG 格式。

数据块中有 4 个关键数据块：

• 文件头数据块 IHDR（header chunk）：包含有图像基本信息，作为第一个数据块出现并只出现一次。
• 调色板数据块 PLTE（palette chunk）：必须放在图像数据块之前。
• 图像数据块 IDAT（image data chunk）：存储实际图像数据。PNG 数据允许包含多个连续的图像数据块。
• 图像结束数据 IEND（image trailer chunk）：放在文件尾部，表示 PNG 数据流结束。

数据块连起来，大概这个样子：

目标图：

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PNG 文件格式解析

PNG 图像格式文件由一个 8 字节的 PNG 文件署名域和 3 个以上的后续数据块（IHDR、IDAT、IEND）组成。

PNG 文件包括 8 字节文件署名（89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A，十六进制），用来识别 PNG 格式。

用十六进制查看器打开任意一个 PNG 文件，都是可以看到这样的头部:

SpringBoot2入门目录

Spring Security

Spring Security，这是一种基于 Spring AOP 和 Servlet 过滤器的安全框架。它提供全面的安全性解决方案，同时在 Web 请求级和方法调用级处理身份确认和授权。

版本信息

Spring Boot: 2.1.8.RELEASE
Spring Security: 5.1.6.RELEASE

Spring Boot2 入门文章记录

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libyuv

libyuv 是 Google 开源的实现各种 YUV 与 RGB 之间相互转换、旋转、缩放等的库。它是跨平台的，可在 Windows、Linux、Mac、Android 等操作系统，x86、x64、arm 架构上进行编译运行，支持 SSE、AVX、NEON 等 SIMD 指令加速。

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介绍开源库

使用第三方开源库来简化开发，屏蔽一些底层的复杂度，节省大量编写代码的时间。

libyuv： Google 开源的实现各种 YUV 与 RGB 之间相互转换、旋转、缩放的库。

yuv2rgb：C library for fast image conversion between yuv420p and rgb24.

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YUV & RGB 相互转换公式

YCbCr 的 Y 与 YUV 中的 Y 含义一致，Cb 和 Cr 与 UV 同样都指色彩，Cb 指蓝色色度，Cr 指红色色度，在应用上很广泛，JPEG、MPEG、DVD、摄影机、数字电视等皆采此一格式。
因此一般俗称的 YUV 大多是指 YCbCr 。

• RGB to YUV（YCbCr）

RGB 范围 [0,255]，Y 范围 [16,235] ，UV 范围 [16,239]。如果计算结果超过了取值范围要进行截取。

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Y = 0.257*R + 0.504*G + 0.098*B + 16;
U = -0.148*R - 0.291*G + 0.439*B + 128;
V = 0.439*R - 0.368*G - 0.071*B + 128;

• YUV（YCbCr）to RGB

RGB 范围 [0,255]，Y 范围 [16,235] ，UV 范围 [16,239]。如果计算结果超过了取值范围要进行截取。

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R = 1.164*(Y - 16) + 1.596*(V - 128);
G = 1.164*(Y - 16) - 0.813*(V - 128) - 0.391*(U - 128);
B = 1.164*(Y - 16) + 2.018*(U - 128);

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YUV & YCbCr 简介

• YUV，是一种颜色编码方法。常使用在各个视频处理组件中。 YUV 在对照片或视频编码时，考虑到人类的感知能力，允许降低色度的带宽。

• Y 表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值，U 和 V 表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。

• Y’CbCr 不是一种绝对的色彩空间，是一种针对 RGB 资讯所做的编码。真正的颜色显示是根据实际 RGB 色盘（colorant）来决定的。因此 Y’CbCr 所表示的值只有在标准 RGB 色盘或是 ICC 数据（ICC profile）有提供的时候才能计算。Y’CbCr 在模拟分量影像（analog component video）中也常被称为 YPbPr。

• YCbCr 不是一种绝对色彩空间，是 YUV 压缩和偏移的版本。YCbCr 的 Y 与 YUV 中的 Y 含义一致，Cb 和 Cr 与 UV 同样都指色彩，Cb 指蓝色色度，Cr 指红色色度，在应用上很广泛，JPEG、MPEG、DVD、摄影机、数字电视等皆采此一格式。

• [ [ [ 因此一般俗称的 YUV 大多是指 YCbCr ] ] ]。

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• [ [ [ 因此一般俗称的 YUV 大多是指 YCbCr ] ] ]。