JPEG 质量问题
JPEG quality problems
我目前正在使用 C# 从管道镜中检索帧（通过 FFMPEG 库）。但是，几周前我遇到了一个问题，但我无法解决它。
图像以 JPEG 格式返回（因为管道镜流是 MJPEG）。
有些图片没有质量问题，但有些图片中间有一条奇怪的线
随后进行随机染色。 （题末有正常图片和有问题图片的例子）
分析文件的结构，我意识到有些差异，但我不是很了解JPEG的二进制结构，我也分不清什么是损坏的。
了解图像中的损坏部分（最终导致质量问题）对我来说非常重要，因为通过它，我可以使用 C# 丢弃帧。但是，在不了解这个问题的情况下，我连这个框架都不能丢弃，更不用说修复了。
那么，以没有质量问题的图像作为参考，有质量问题的图像的二进制结构有什么问题？
示例：
JPEG 1: Image without quality problems
Image's preview（只是为了看质量，不要从这里下载）
JPEG 2: Image with quality problems
Image's preview（只是为了看质量，不要从这里下载）
可以通过在线 HEX 编辑器查看图像的二进制结构，例如：Online hex editor, Hexed or Hex-works。
感谢阅读，祝你有愉快的一天。
文件至少有 2 个问题。
第一个我可以通过 运行ning 这个命令用 ImageMagick 检测到：
magick identify -verbose image.jpg
它告诉我数据段提前结束。
Image: outExemplo0169.jpeg
Format: JPEG (Joint Photographic Experts Group JFIF format)
Mime type: image/jpeg
Class: DirectClass
Geometry: 640x480+0+0
Units: Undefined
Colorspace: sRGB
Type: TrueColor
Base type: Undefined
Endianess: Undefined
Depth: 8-bit
Channel depth:
Red: 8-bit
Green: 8-bit
Blue: 8-bit
Channel statistics:
Pixels: 307200
Red:
min: 0 (0)
max: 255 (1)
mean: 107.234 (0.420527)
standard deviation: 66.7721 (0.261851)
kurtosis: -0.67934
skewness: 0.577494
entropy: 0.92876
Green:
min: 0 (0)
:2020-02-26T18:59:19+00:00 0:00.057 0.070u 7.0.9 Resource identify[80956]: resource.c/RelinquishMagickResource/1067/Resource
Memory: 3686400B/0B/32GiB
identify: Corrupt JPEG data: premature end of data segment `outExemplo0169.jpeg' @ warning/jpeg.c/JPEGWarningHandler/399.
当我 运行 这个命令时，我可以用 exiftool 看到第二个：
exiftool -v -v -v outExemplo0169.jpeg
ExifToolVersion = 11.11
FileName = outExemplo0169.jpeg
Directory = .
FileSize = 66214
FileModifyDate = 1582743337
FileAccessDate = 1582743559
FileInodeChangeDate = 1582743337
FilePermissions = 33188
FileType = JPEG
FileTypeExtension = JPG
MIMEType = image/jpeg
JPEG APP0 (14 bytes):
0006: 4a 46 49 46 00 01 01 00 00 01 00 01 00 00 [JFIF..........]
+ [BinaryData directory, 9 bytes]
| JFIFVersion = 1 1
| - Tag 0x0000 (2 bytes, int8u[2]):
| 000b: 01 01 [..]
| ResolutionUnit = 0
| - Tag 0x0002 (1 bytes, int8u[1]):
| 000d: 00 [.]
| XResolution = 1
| - Tag 0x0003 (2 bytes, int16u[1]):
| 000e: 00 01 [..]
| YResolution = 1
| - Tag 0x0005 (2 bytes, int16u[1]):
| 0010: 00 01 [..]
| ThumbnailWidth = 0
| - Tag 0x0007 (1 bytes, int8u[1]):
| 0012: 00 [.]
| ThumbnailHeight = 0
| - Tag 0x0008 (1 bytes, int8u[1]):
| 0013: 00 [.]
JPEG SOF0 (15 bytes):
0018: 08 01 e0 02 80 03 01 21 00 02 11 01 03 11 01 [.......!.......]
ImageWidth = 640
ImageHeight = 480
EncodingProcess = 0
BitsPerSample = 8
ColorComponents = 3
JPEG DQT (130 bytes):
002b: 00 03 03 03 03 03 03 04 03 03 03 04 04 04 05 06 [................]
003b: 09 06 06 05 05 06 0c 08 09 07 09 0e 0c 0e 0e 0d [................]
004b: 0c 0d 0d 0f 11 15 12 0f 10 14 10 0d 0d 13 19 13 [................]
005b: 14 16 17 18 18 18 0f 12 1a 1c 1a 17 1c 15 17 18 [................]
006b: 17 01 04 04 04 06 05 06 0b 06 06 0b 17 0f 0d 0f [................]
007b: 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 [................]
008b: 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 [................]
[snip 18 bytes]
JPEG DHT (416 bytes):
00b1: 00 00 01 05 01 01 01 01 01 01 00 00 00 00 00 00 [................]
00c1: 00 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 10 00 02 [................]
00d1: 01 03 03 02 04 03 05 05 04 04 00 00 01 7d 01 02 [.............}..]
00e1: 03 00 04 11 05 12 21 31 41 06 13 51 61 07 22 71 [......!1A..Qa."q]
00f1: 14 32 81 91 a1 08 23 42 b1 c1 15 52 d1 f0 24 33 [.2....#B...R..]
0101: 62 72 82 09 0a 16 17 18 19 1a 25 26 27 28 29 2a [br........%&'()*]
0111: 34 35 36 37 38 39 3a 43 44 45 46 47 48 49 4a 53 [456789:CDEFGHIJS]
[snip 304 bytes]
JPEG SOS
JPEG EOI
Unknown trailer (50 bytes at offset 0x10274):
10274: 42 6f 75 6e 64 61 72 79 45 42 6f 75 6e 64 61 72 [BoundaryEBoundar]
10284: 79 53 00 00 01 00 90 08 01 00 fb 4b db 6a 2a 22 [yS.........K.j*"]
10294: 00 00 2a 22 00 00 01 00 01 00 80 02 00 00 e0 01 [..*"............]
102a4: 00 00
那么末尾有 50 个无关字节，包括文本字符串 "BoundaryEBoundaryS"，您可能认为这些字节来自处理链中的其他地方？
您可以对 JPEG 质量进行的一项测试是检查最后 2 个字节是否有效 EOI，这意味着它应该以 FF D9 结尾 - 请参阅 here.
我目前正在使用 C# 从管道镜中检索帧（通过 FFMPEG 库）。但是，几周前我遇到了一个问题，但我无法解决它。
图像以 JPEG 格式返回（因为管道镜流是 MJPEG）。
有些图片没有质量问题，但有些图片中间有一条奇怪的线 随后进行随机染色。 （题末有正常图片和有问题图片的例子）
分析文件的结构，我意识到有些差异，但我不是很了解JPEG的二进制结构，我也分不清什么是损坏的。
了解图像中的损坏部分（最终导致质量问题）对我来说非常重要，因为通过它，我可以使用 C# 丢弃帧。但是，在不了解这个问题的情况下，我连这个框架都不能丢弃，更不用说修复了。
那么，以没有质量问题的图像作为参考，有质量问题的图像的二进制结构有什么问题？
示例：
JPEG 1: Image without quality problems
Image's preview（只是为了看质量，不要从这里下载）
JPEG 2: Image with quality problems
Image's preview（只是为了看质量，不要从这里下载）
可以通过在线 HEX 编辑器查看图像的二进制结构，例如：Online hex editor, Hexed or Hex-works。
感谢阅读，祝你有愉快的一天。
文件至少有 2 个问题。
第一个我可以通过 运行ning 这个命令用 ImageMagick 检测到：
magick identify -verbose image.jpg
它告诉我数据段提前结束。
Image: outExemplo0169.jpeg
Format: JPEG (Joint Photographic Experts Group JFIF format)
Mime type: image/jpeg
Class: DirectClass
Geometry: 640x480+0+0
Units: Undefined
Colorspace: sRGB
Type: TrueColor
Base type: Undefined
Endianess: Undefined
Depth: 8-bit
Channel depth:
Red: 8-bit
Green: 8-bit
Blue: 8-bit
Channel statistics:
Pixels: 307200
Red:
min: 0 (0)
max: 255 (1)
mean: 107.234 (0.420527)
standard deviation: 66.7721 (0.261851)
kurtosis: -0.67934
skewness: 0.577494
entropy: 0.92876
Green:
min: 0 (0)
:2020-02-26T18:59:19+00:00 0:00.057 0.070u 7.0.9 Resource identify[80956]: resource.c/RelinquishMagickResource/1067/Resource
Memory: 3686400B/0B/32GiB
identify: Corrupt JPEG data: premature end of data segment `outExemplo0169.jpeg' @ warning/jpeg.c/JPEGWarningHandler/399.
当我 运行 这个命令时，我可以用 exiftool 看到第二个：
exiftool -v -v -v outExemplo0169.jpeg
ExifToolVersion = 11.11
FileName = outExemplo0169.jpeg
Directory = .
FileSize = 66214
FileModifyDate = 1582743337
FileAccessDate = 1582743559
FileInodeChangeDate = 1582743337
FilePermissions = 33188
FileType = JPEG
FileTypeExtension = JPG
MIMEType = image/jpeg
JPEG APP0 (14 bytes):
0006: 4a 46 49 46 00 01 01 00 00 01 00 01 00 00 [JFIF..........]
+ [BinaryData directory, 9 bytes]
| JFIFVersion = 1 1
| - Tag 0x0000 (2 bytes, int8u[2]):
| 000b: 01 01 [..]
| ResolutionUnit = 0
| - Tag 0x0002 (1 bytes, int8u[1]):
| 000d: 00 [.]
| XResolution = 1
| - Tag 0x0003 (2 bytes, int16u[1]):
| 000e: 00 01 [..]
| YResolution = 1
| - Tag 0x0005 (2 bytes, int16u[1]):
| 0010: 00 01 [..]
| ThumbnailWidth = 0
| - Tag 0x0007 (1 bytes, int8u[1]):
| 0012: 00 [.]
| ThumbnailHeight = 0
| - Tag 0x0008 (1 bytes, int8u[1]):
| 0013: 00 [.]
JPEG SOF0 (15 bytes):
0018: 08 01 e0 02 80 03 01 21 00 02 11 01 03 11 01 [.......!.......]
ImageWidth = 640
ImageHeight = 480
EncodingProcess = 0
BitsPerSample = 8
ColorComponents = 3
JPEG DQT (130 bytes):
002b: 00 03 03 03 03 03 03 04 03 03 03 04 04 04 05 06 [................]
003b: 09 06 06 05 05 06 0c 08 09 07 09 0e 0c 0e 0e 0d [................]
004b: 0c 0d 0d 0f 11 15 12 0f 10 14 10 0d 0d 13 19 13 [................]
005b: 14 16 17 18 18 18 0f 12 1a 1c 1a 17 1c 15 17 18 [................]
006b: 17 01 04 04 04 06 05 06 0b 06 06 0b 17 0f 0d 0f [................]
007b: 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 [................]
008b: 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 [................]
[snip 18 bytes]
JPEG DHT (416 bytes):
00b1: 00 00 01 05 01 01 01 01 01 01 00 00 00 00 00 00 [................]
00c1: 00 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 10 00 02 [................]
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00e1: 03 00 04 11 05 12 21 31 41 06 13 51 61 07 22 71 [......!1A..Qa."q]
00f1: 14 32 81 91 a1 08 23 42 b1 c1 15 52 d1 f0 24 33 [.2....#B...R..]
0101: 62 72 82 09 0a 16 17 18 19 1a 25 26 27 28 29 2a [br........%&'()*]
0111: 34 35 36 37 38 39 3a 43 44 45 46 47 48 49 4a 53 [456789:CDEFGHIJS]
[snip 304 bytes]
JPEG SOS
JPEG EOI
Unknown trailer (50 bytes at offset 0x10274):
10274: 42 6f 75 6e 64 61 72 79 45 42 6f 75 6e 64 61 72 [BoundaryEBoundar]
10284: 79 53 00 00 01 00 90 08 01 00 fb 4b db 6a 2a 22 [yS.........K.j*"]
10294: 00 00 2a 22 00 00 01 00 01 00 80 02 00 00 e0 01 [..*"............]
102a4: 00 00
那么末尾有 50 个无关字节，包括文本字符串 "BoundaryEBoundaryS"，您可能认为这些字节来自处理链中的其他地方？
您可以对 JPEG 质量进行的一项测试是检查最后 2 个字节是否有效 EOI，这意味着它应该以 FF D9 结尾 - 请参阅 here.