本發(fā)明涉及碎片圖片重組領域，特別涉及一種自動化檢驗jpeg圖片是否正常的方法。
背景技術(shù)：
：：jepg是一種比較常見的圖片格式，在存儲介質(zhì)上創(chuàng)建文件后對文件進行刪除、修改會造成文件內(nèi)容的丟失或者碎片化，通過row掃描等恢復方法當對其進行數(shù)據(jù)修復后，得到的圖片很有可能不是一張完整或者說正常的圖片，當存儲介質(zhì)中存有大量jepg圖片時，此時若人為判斷恢復的圖片是否正常將是一個非常耗時耗力的工作。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種自動化檢驗jpeg圖片是否正常的方法，用以解決人為判斷恢復的圖片是否正常耗時耗力的問題。為解決以上問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種自動化檢驗jpeg圖片是否正常的方法，步驟如下：s1讀取圖片數(shù)據(jù)，圖片數(shù)據(jù)分為文件頭信息和文件信息；s2在讀取的圖片文件頭信息中查找soi標記位，也就是ffd8數(shù)據(jù)，若不存在則認為此圖片不正常，存在則表示此處為圖片文件的開始標記；s3檢驗dqt量化表標記，查找ffdb標記位，該標記位后為2byte表示長度的數(shù)據(jù)，根據(jù)此長度，檢驗標記位后此長度的這段數(shù)據(jù)；檢驗dht量化表標記，查找ffc4標記位，標記位后為2byte表示長度的數(shù)據(jù)，根據(jù)此長度，檢驗標記位后此長度的這段數(shù)據(jù)；檢驗sofo幀圖開始標記，查找ffc0標記位，包含9個具體字段，一一檢驗字段是否符合規(guī)則，若不符合則為不正常；檢驗sos幀圖開始標記，查找ffda標記位，包含2個具體字段，一一檢驗字段是否符合規(guī)則，若不符合則為不正常；s4檢驗eoi圖像結(jié)束，在讀取的圖片文件頭信息中查找eoi標記位，也就是ffd9數(shù)據(jù)，若不存在則認為此圖片不正常，存在則表示此處為圖片文件的結(jié)束標記。作為優(yōu)選,檢驗dqt量化表標記具體如下：第1byte為精度及量化表id，高4位：精度，只有兩個可選值0和1，0表示8位；1表示16位，低4位：量化表id，取值范圍為0～3；再后面是表項，長度為64*(精度+1)byte。作為優(yōu)選,檢驗dht量化表標記具體如下：第1byte為編碼表類型和表id，高4位：類型，只有兩個值可選0和1，0表示dc直流；1表示ac交流；低4位：哈夫曼表id，dc表和ac表分開編碼；再后面數(shù)據(jù)長度為16+nbyte。本發(fā)明的有益效果如下：通過本發(fā)明的方法可以自動檢驗jpeg圖片是否正常，解決了人為判斷恢復的圖片是否正常耗時耗力的問題。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例的流程示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明做進一步詳細說明。原理介紹：(一)jpeg文件格式介紹jpeg文件使用的數(shù)據(jù)存儲方式有多種。最常用的格式稱為jpeg文件交換 格式(jpegfileinterchangeformat，jfif)。而jpeg文件大體上可以分成兩個部分：標記碼(tag)和壓縮數(shù)據(jù)。標記碼由兩個字節(jié)構(gòu)成，其前一個字節(jié)是固定值0xff，后一個字節(jié)則根據(jù)不同意義有不同數(shù)值。在每個標記碼之前還可以添加數(shù)目不限的無意義的0xff填充，也就說連續(xù)的多個0xff可以被理解為一個0xff，并表示一個標記碼的開始。而在一個完整的兩字節(jié)的標記碼后，就是該標記碼對應的壓縮數(shù)據(jù)流，記錄了關(guān)于文件的諸種信息。常用的標記有soi、app0、dqt、sof0、dht、dri、sos、eoi。注意，soi等都是標記的名稱。在文件中，標記碼是以標記代碼形式出現(xiàn)。例如soi的標記代碼為0xffd8，即在jpeg文件中的如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)0xffd8，則表示此處為一個soi標記。下面僅列出幾個常用標記的標記代碼、占用字節(jié)長度和表示的意義。soi，startofimage，圖像開始標記代碼2字節(jié)固定值0xffd8app0，application，應用程序保留標記0標記代碼2字節(jié)固定值0xffe0appn，application，應用程序保留標記n，其中n＝1～15(任選)標記代碼2字節(jié)固定值0xffe1～0xfffdqt，definequantizationtable，定義量化表標記代碼2字節(jié)固定值0xffdbsof0，startofframe，幀圖像開始標記代碼2字節(jié)固定值0xffc0dht，difinehuffmantable，定義哈夫曼表標記代碼2字節(jié)固定值0xffc4dri，definerestartinterval，定義差分編碼累計復位的間隔標記代碼2字節(jié)固定值0xffddsos，startofscan，掃描開始標記代碼2字節(jié)固定值0xffdaeoi，endofimage，圖像結(jié)束標記代碼2字節(jié)固定值0xffd9補充說明，由于在jpeg文件中0xff具有標志性的意思，所以在壓縮數(shù)據(jù)流(真正的圖像信息)中出現(xiàn)0xff，就需要作特別處理。具體方法是，在數(shù)據(jù)0xff后添加一個沒有意義的0x00。換句話說，如果在圖像數(shù)據(jù)流中遇到0xff，應該檢測其緊接著的字符，如果是1)0x00，則表示0xff是圖像流的組成部分，需要進行譯碼；2)0xd9，則與0xff組成標記eoi，則圖像流結(jié)束，同時圖像文件結(jié)束；3)0xd0～0xd7,則組成rstn標記，則要忽視整個rstn標記，即不對當前0xff和緊接的0xdn兩個字節(jié)進行譯碼，并按rst標記的規(guī)則調(diào)整譯碼變量；4)0xff，則忽視當前0xff，對后一個0xff再作判斷；5)其他數(shù)值，則忽視當前0xff，并保留緊接的此數(shù)值用于譯碼。(二)jpeg解碼過程詳解(1)讀入jpeg/jfif文件的相關(guān)信息按照jfif文件格式，將jpeg文件相關(guān)的字段信息一一讀取出來，并進行相應的解析。例如，圖像的寬度、高度、量化表、huffman表、水平/垂直采樣因子等。一般而言，jfif格式文件的讀取順序依次為：soi字段；app0字段；appn字段；dqt字段；sofo字段；dht字段；sos字段；壓縮數(shù)據(jù)字段；eoi 字段；讀取jpeg文件相關(guān)信息的時候，有兩點需要特別注意：(a)由于jpeg中以0xff來做為特殊標記符，因此，如果某個像素的取值為0xff，那么實際在保存的時候，是以0xff00來保存的，從而避免其跟特殊標記符0xff之間產(chǎn)生混淆。所以，在讀取文件信息的時候，如果遇0xff00，就必須去除后面的00；即，將0xff00當做0xff；(b)jpeg文件中，一個字(16位)的存儲是采用了motorola格式(big-endian)，而不是我們常用的intel格式(little-endian)。因此，如果需要的話，請在處理之間進行依次高低字節(jié)的轉(zhuǎn)換。(2)讀取huffman表在標記碼dht之后，包含了一個或者多個huffman表(通常是4個表)。(3)構(gòu)建huffman樹讀取到huffman表的數(shù)據(jù)之后，就需要構(gòu)建huffman樹了。其具體規(guī)則如下(a)第一個編碼的數(shù)字必定為0；如果第一個編碼的位數(shù)為1，就被編碼為0；如果第一個編碼的位數(shù)為2，就被編碼為00；如果第一個編碼的位數(shù)為3，就被編碼為000…(b)從第二個編碼開始，如果它和它前面編碼具有相同的位數(shù)，則當前編碼是它前面的編碼加1；如果它的編碼位數(shù)比它前面的編碼位數(shù)大，則當前編碼時它前面的編碼加1之后再在后面添加若干個0，直到滿足編碼位數(shù)的長度為止。(4)dc系數(shù)的huffman解碼dc系數(shù)是以(a,b)的中間形式進行編碼的。其中的a代表了b的二進制 編碼位數(shù)，b則利用vli進行編碼。(5)ac系數(shù)的huffman解碼通過查找ac系數(shù)的huffman編碼表，進行解碼，我們得到(a,b)的數(shù)據(jù)對，其中的a代表了0的個數(shù)，而b則代表了后面數(shù)據(jù)的位數(shù)。讀取b位二進制數(shù)據(jù)，進行譯碼，我們就得到了ac系數(shù)的值。(6)反量化在譯碼得到了8*8的系數(shù)矩陣之后，我們需要進行反量化工作。該步驟，就是將前一個步驟得到的8*8系數(shù)矩陣分別乘以8*8的量化矩陣即可。(7)反zig-zag掃描jpeg編碼過程中，為了編碼方便，采用了zig-zag掃描，因此，這里需要進行反zig-zag掃描，重新排列8*8的反量化系數(shù)矩陣。反zig-zag掃描的輸入時8*8矩陣，輸出依然是8*8矩陣，只不過，數(shù)據(jù)的排列方式有所不同而已。(8)dct逆變換dct變換，將原始圖像變換到頻域，而dct逆變換，就是要將數(shù)據(jù)從頻域變換回時域。dct逆變換的計算公式為：其中，當u,v＝0時,當u，v≠0時，c(u)，c(v)＝1(9)顏色模式轉(zhuǎn)換bmp圖片是以rgb顏色空間進行保存的，因此，將jpeg解碼為bmp必須進行顏色模式的轉(zhuǎn)換。另外，由于dct要求的定義域?qū)ΨQ，所以，在編碼的時候?qū)gb的數(shù)值范圍從[0,255]統(tǒng)一減去128，將數(shù)值范圍轉(zhuǎn)換到[-128,127]的范 圍內(nèi)。因此，解碼的時候，必須為每個顏色分量加上128。另外需要注意的是，通過解碼變換之后得到的rgb的值有可能超過255或者小于0；如果小于0，就截斷為0，如果大于255，就截取為255；基于上述原理，本發(fā)明提出了一種自動化檢驗jpeg圖片是否正常的方法，步驟如下：1.讀取jpeg圖片的數(shù)據(jù)，其必須包括數(shù)據(jù)為：soi+dqt+dht+sofo+sos+壓縮數(shù)據(jù)+eoi當獲取圖片數(shù)據(jù)時，檢測到數(shù)據(jù)中這部分數(shù)據(jù)缺失或者此部分數(shù)據(jù)不正確則認為此圖片為不正常圖片，既可以將其歸為不正常圖片類，這樣就可以快速將不正常的圖片區(qū)分出來。如圖1所示，下面對這些標記位的檢驗做具體說明：(特別說明：具體順序101->102->(103,104,105,106)->107->108->109，其中的103,104,105,106這4個可以是亂序的)；以下所有步驟只要出現(xiàn)錯誤就認為圖片不正常，既終止此后的操作，不再繼續(xù)往后檢驗。101讀取圖片數(shù)據(jù)，圖片數(shù)據(jù)分為文件頭信息和文件信息；102在讀取的圖片文件頭信息中查找soi標記位，也就是ffd8數(shù)據(jù)，若不存在則認為此圖片不正常，存在則表示此處為圖片文件的開始標記；103檢驗dqt量化表標記，查找ffdb標記位，該標記位后為2byte表示長度的數(shù)據(jù)(不含標記位)，根據(jù)此長度，檢驗標記位后此長度的這段數(shù)據(jù)，第1byte為精度及量化表id，高4位：精度，只有兩個可選值0和1，0表示8位；1表示16位，低4位：量化表id，取值范圍為0～3；再后面是表項，長度為64*(精度+1)byte。本標記段中，字段②可以重復出現(xiàn)，表示多個量化表，但最多只能出現(xiàn)4次。dqt表示定義量化表，包含9個具體字段：①數(shù)據(jù)長度2字節(jié)字段①和多個字段②的總長度即不包括標記代碼，但包括本字段②量化表數(shù)據(jù)長度-2字節(jié)a)精度及量化表id1字節(jié)高4位：精度，只有兩個可選值0表示8位；1表示16位低4位：量化表id，取值范圍為0～3b)表項(64×(精度+1))字節(jié)一般地，qt表id為0時表示亮度量化表，qt表id為1時表示色度量化表。104檢驗dht量化表標記，查找ffc4標記位，標記位后為2byte表示長度的數(shù)據(jù)(不含標記位)，根據(jù)此長度，檢驗標記位后此長度的這段數(shù)據(jù)，第1byte為編碼表類型和表id，高4位：類型，只有兩個值可選0和1，0表示dc直流；1表示ac交流；低4位：哈夫曼表id，注意，dc表和ac表分開編碼。再后面數(shù)據(jù)長度為16+nbyte。本標記段中，字段②可以重復出現(xiàn)(一般4次)，也可以只出現(xiàn)1次。dht定義哈夫曼表，包含2個具體字段：①數(shù)據(jù)長度2字節(jié)字段①和多個字段②的總長度即不包括標記代碼，但包括本字段②哈夫曼表數(shù)據(jù)長度-2字節(jié)a)表id和表類型1字節(jié)高4位：類型，只有兩個值可選0表示dc直流；1表示ac交流低4位：哈夫曼表id，注意，dc表和ac表分開編碼b)不同位數(shù)的碼字數(shù)量16字節(jié)c)編碼內(nèi)容16個不同位數(shù)的碼字數(shù)量之和(字節(jié))105檢驗sofo幀圖開始標記，查找ffc0標記位，包含9個具體字段，一一檢驗以下字段是否符合規(guī)則，若不符合則為不正常。sofo表示幀圖像開始包含9個具體字段：①數(shù)據(jù)長度2字節(jié)①～⑥六個字段的總長度即不包括標記代碼，但包括本字段②精度1字節(jié)每個數(shù)據(jù)樣本的位數(shù)通常是8位，一般軟件都不支持12位和16位③圖像高度2字節(jié)圖像高度(單位：像素)，如果不支持dnl就必須>0④圖像寬度2字節(jié)圖像寬度(單位：像素)，如果不支持dnl就必須>0⑤顏色分量數(shù)1字節(jié)只有3個數(shù)值可選1表示灰度圖；3表示ycrcb或yiq；4表示cmyk而jfif中使用ycrcb，故這里顏色分量數(shù)恒為3⑥顏色分量信息顏色分量數(shù)×3字節(jié)(通常為9字節(jié))a)顏色分量id1字節(jié)b)水平/垂直采樣因子1字節(jié)高4位：水平采樣因子低4位：垂直采樣因子c)量化表1字節(jié)當前分量使用的量化表的id本標記段中，字段⑥應該重復出現(xiàn)，有多少個顏色分量(字段⑤)，就出 現(xiàn)多少次(一般為3次)。說明：此例中ffc0字段長度為0x11，數(shù)據(jù)精度8，圖像高度0x0326，寬度0x0226，顏色組件數(shù)量為3(ycbcr/yiq彩色圖)，顏色組件1:012202，01為組件編號，22表示該顏色的水平采樣系數(shù)2，垂直采樣系數(shù)2，量化表02顏色組件2:021101顏色組件3:031101jpg的mcu(minimuncodedunix最小編碼單元)是一個(hmax*8,vmax*8)的塊，所以此例中mcu的大小為16*16＝256byte106檢驗sos幀圖開始標記，查找ffda標記位，包含2個具體字段，一一檢驗以下字段是否符合規(guī)則，若不符合則為不正常。sos表示掃描開始，包含2個具體字段：①數(shù)據(jù)長度2字節(jié)①～④兩個字段的總長度即不包括標記代碼，但包括本字段②顏色分量數(shù)1字節(jié)應該和sof中的字段⑤的值相同，即：1表示灰度圖是；3表示ycrcb或yiq；4表示cmyk。而jfif中使用ycrcb，故這里顏色分量數(shù)恒為3③顏色分量信息a)顏色分量id1字節(jié)b)直流/交流系數(shù)表號1字節(jié)高4位：直流分量使用的哈夫曼樹編號低4位：交流分量使用的哈夫曼樹編號④壓縮圖像數(shù)據(jù)a)譜選擇開始1字節(jié)固定值0x00b)譜選擇結(jié)束1字節(jié)固定值0x3fc)譜選擇1字節(jié)在基本jpeg中總為00本標記段中，字段③應該重復出現(xiàn)，有多少個顏色分量(字段②)，就出現(xiàn)多少次(一般為3次)。本段結(jié)束后，緊接著就是真正的圖像信息了。圖像信息直至遇到一個標記代碼就自動結(jié)束，一般就是以eoi標記表示結(jié)束。107檢驗eoi圖像結(jié)束，在讀取的圖片文件頭信息中查找eoi標記位，也就是ffd9數(shù)據(jù)，若不存在則認為此圖片不正常，存在則表示此處為圖片文件的結(jié)束標記2.按照解碼步驟對圖片進行解碼108當解碼過程中某個步驟出現(xiàn)錯誤，不能完成解碼，則也認為圖片為不正常的圖片，將其歸到不正常圖片類中。109當上面所有步驟都正確的情況下，則認為此圖片為正常圖片，否則只要某一個步驟出錯則認為圖片不正常。當前第1頁12當前第1頁12