Java中用于JPEG压缩的自定义量化表

正如标题所说，我正在尝试使用自定义量化表来压缩JPEG格式的图像。我的问题是无法打开生成的文件，错误为：

Quantization table 0x00 was not defined

我的代码是这样的：

        JPEGImageWriteParam params = new JPEGImageWriteParam(null);
        if (mQMatrix != null) {
            JPEGHuffmanTable[] huffmanDcTables = {JPEGHuffmanTable.StdDCLuminance, JPEGHuffmanTable.StdDCChrominance};
            JPEGHuffmanTable[] huffmanAcTables = {JPEGHuffmanTable.StdACLuminance, JPEGHuffmanTable.StdACChrominance};
            dumpMatrices(mQMatrix);
            params.setEncodeTables(mQMatrix, huffmanDcTables, huffmanAcTables);
        }

        ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();

        Iterator writers = ImageIO.getImageWritersByFormatName("JPEG");
        ImageWriter imageWriter = (ImageWriter) writers.next();

        ImageOutputStream imageOutputStream = ImageIO.createImageOutputStream(outputStream);
        imageWriter.setOutput(imageOutputStream);
        imageWriter.write(null, new IIOImage(mSourceImage, null, null), params);

        mCompressedImageSize = outputStream.size();

        try (FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(mOutFileName)) {
            fileOutputStream.write(outputStream.toByteArray());

        }
        mCompressedImage = ImageIO.read(new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray()));

我的猜测是它与元数据有关，但我没有找到解决方案

谢谢， R

更新：使用十六进制查看器，我确定量化表（DQT-0xFF，0xDB部分）没有写入输出文件。我想我必须强迫它以某种方式写出来

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更新2：所以在实际调试执行之后，我发现如果在parameters对象中设置了表，那么不会为量化和Huffman表生成元数据。如果元数据丢失，则表不会写入文件中。问题是我没有办法定制元数据的内容

这是一个非常有趣的问题，不幸的是，这不是一个微不足道的问题。。。以下是我的发现：

首先，使用

JPEGImageWriteParam.setEncodeTables（…）

不行。从：

设置量化表和哈夫曼表以用于对缩写流进行编码

除此之外：

这种排序实现了这样一种设计意图，即在没有其他源可用时，表格应仅作为指定表格的一种方式包含在

JPEGImageWriteParams

中，并且只有在使用已知的非标准表格进行压缩时写入到没有表格的缩写流时，才会发生这种情况

也就是说，param选项只能用于写入“缩写流”（不带表格的海关JPEG，假设在回读时提供表格）。结论：我们可以指定要用JPEG编码的表的唯一方法是在元数据中传递它

从上述同一文档中，元数据中的表将被忽略和替换，除非压缩模式为

模式\u COPY\u From\u metadata

，因此我们需要指定该模式

有关元数据结构的文档，请参见。重要的部分是带有子节点的

dqt

和

dht

节点，以及它们的“用户对象”（不要与普通DOM“userData”混淆）。我们需要用我们想要使用的新表更新这些节点

下面是我想到的代码：

// Obtain qtables
mQMatrix = ...;

// Read source image
ImageInputStream imageInputStream = ImageIO.createImageInputStream(...);
ImageReader reader = ImageIO.getImageReaders(imageInputStream).next();
reader.setInput(imageInputStream);

mSourceImage = reader.read(0);
IIOMetadata metadata = null;

// We need the imageWriter to create the default JPEG metadata
ImageWriter imageWriter = ImageIO.getImageWritersByFormatName("JPEG").next();

if (mQMatrix != null) {
    dumpMatrices(mQMatrix);

    // Obtain default image metadata data, in native JPEG format
    metadata = imageWriter.getDefaultImageMetadata(ImageTypeSpecifier.createFromRenderedImage(m‌​SourceImage), null);
    IIOMetadataNode nativeMeta = (IIOMetadataNode) metadata.getAsTree("javax_imageio_jpeg_image_1.0");

    // Update dqt to values from mQMatrix
    NodeList dqtables = nativeMeta.getElementsByTagName("dqtable");
    for (int i = 0; i < dqtables.getLength(); i++) {
        IIOMetadataNode dqt = (IIOMetadataNode) dqtables.item(i);
        int dqtId = Integer.parseInt(dqt.getAttribute("qtableId"));
        dqt.setUserObject(mQMatrix[dqtId]);
    }

    // For some reason, we need dht explicitly defined, when using MODE_COPY_FROM_METADATA...
    NodeList dhtables = nativeMeta.getElementsByTagName("dhtable");

    // Just use defaults for dht
    JPEGHuffmanTable[] huffmanDcTables = {JPEGHuffmanTable.StdDCLuminance, JPEGHuffmanTable.StdDCChrominance};
    JPEGHuffmanTable[] huffmanAcTables = {JPEGHuffmanTable.StdACLuminance, JPEGHuffmanTable.StdACChrominance};

    // Update dht
    for (int i = 0; i < dhtables.getLength(); i++) {
        IIOMetadataNode dht = (IIOMetadataNode) dhtables.item(i);
        int dhtClass = Integer.parseInt(dht.getAttribute("class")); // 0: DC, 1: AC
        int dhtId = Integer.parseInt(dht.getAttribute("htableId"));

        dht.setUserObject(dhtClass == 0 ? huffmanDcTables[dhtId] : huffmanAcTables[dhtId]);
    }

    // Merge updated tree back (important!)
    metadata.mergeTree("javax_imageio_jpeg_image_1.0", nativeMeta);
}

ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
ImageOutputStream imageOutputStream = ImageIO.createImageOutputStream(outputStream);
imageWriter.setOutput(imageOutputStream);

// See http://docs.oracle.com/javase/6/docs/api/javax/imageio/metadata/doc-files/jpeg_metadata.html#tables
JPEGImageWriteParam params = new JPEGImageWriteParam(null);
params.setCompressionMode(metadata == null ? MODE_DEFAULT : MODE_COPY_FROM_METADATA); // Unless MODE_COPY_FROM_METADATA, tables will be created!

imageWriter.write(null, new IIOImage(mSourceImage, null, metadata), params);
imageOutputStream.close();

mCompressedImageSize = outputStream.size();

try (FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(mOutFileName)) {
    fileOutputStream.write(outputStream.toByteArray());
}

mCompressedImage = ImageIO.read(new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray()));

//获取qtables
mQMatrix=。。。；
//读取源图像
ImageInputStream ImageInputStream=ImageIO.createImageInputStream（…）；
ImageReader=ImageIO.getImageReaders（imageInputStream.next（）；
reader.setInput（imageInputStream）；
mSourceImage=reader.read（0）；
IIOMetadata元数据=null；
//我们需要imageWriter来创建默认的JPEG元数据
ImageWriter ImageWriter=ImageIO.getImageWritersByFormatName（“JPEG”）.next（）；
if（mQMatrix！=null）{
dumpmatrix（mQMatrix）；
//获取本机JPEG格式的默认图像元数据数据
元数据=imageWriter.getDefaultImageMetadata（ImageTypeSpecifier.CreateFromRenderImage（m‌​SourceImage），空）；
IIOMetadataNode nativeMeta=（IIOMetadataNode）metadata.getAsTree（“javax_imageio_jpeg_image_1.0”）；
//将dqt更新为mQMatrix中的值
NodeList dqtables=nativeMeta.getElementsByTagName（“dqtable”）；
对于（int i=0；i

我认为这与元数据有关，但我对JPEG格式不太熟悉。谢谢销售代表收入丰厚！：）就我个人而言，我认为ImageIO元数据API不直观，很难使用。但它通常能完成任务。无论如何，谢谢！：-）因此，我开始着手实现这一点，我要做一个小小的修正：如果您想要打开任何类型的文件（我主要尝试使用原始bmp/tiff/png文件），就无法从读取器中获取本机jpeg元数据。因此，我必须加载默认的jpeg元数据并合并新节点：“iimetadata metadata=imageWriter.getDefaultImageMetadata（ImageTypeSpecifier.CreateFromRenderImageMSourceImageNewJPEG