如何自动计算经4:2:2采样正常头修补的损坏JPEG的正确宽高

适用场景：已替换匹配的4:2:2色度采样JPEG通用文件头，仅帧头段宽高参数不匹配、压缩数据本身无截断的损坏文件。

核心逻辑 #

4:2:2采样的JPEG以MCU（最小编码单元）为单位做编码，单个MCU固定对应16像素宽、8像素高的原始画面区域；在量化表、哈夫曼表、采样参数完全固定的前提下，单个MCU压缩后的字节长度基本恒定，只要算出纯压缩数据里包含的MCU总个数，再枚举宽高方向的MCU排布组合，就能找到正确的尺寸参数。

实操步骤 #

• 提取纯压缩数据长度
  用十六进制编辑器打开损坏文件，定位到SOS（扫描开始）标记FFDA，跳过SOS段的固定长度参数后，从后续第一个字节开始计数，一直到文件结束标记FFD9的前一个字节为止，统计得到的总字节数记为S。

  提示：如果FFD9之前混杂了EXIF、缩略图等其他标记段（标记段特征是均以0xFF开头后跟非0、非D9的标记字节），要先跳过这些段再计数，不要把附加段的字节算进压缩数据长度里。

• 计算单个MCU的压缩长度L
  你用来替换的正常JPEG文件头本身来自一个可正常打开的4:2:2采样JPEG，直接对这个参考文件做同样的计数，拿到它的纯压缩数据长度S_ref，再算参考文件的MCU总数：N_ref = (参考文件宽度 / 16) * (参考文件高度 / 8)，最后单MCU长度L = S_ref / N_ref，结果取整即可，少量余数是文件尾填充，不影响计算。
• 枚举合法尺寸组合
  先算损坏文件的总MCU数N = S / L，结果取整（余数超过L的10%说明压缩数据有截断，该方法不适用）。总MCU数是横向MCU个数Wc和纵向MCU个数Hc的乘积，即N = Wc * Hc，枚举所有正整数因子对，每一组对应的实际画面尺寸为：
  实际宽度 = Wc * 16
实际高度 = Hc * 8
• 校验得到正确尺寸
  找到SOF0（帧开始，标记为FFC0）段，段内偏移5-6字节是高度值、7-8字节是宽度值，均为大端序存储。把枚举到的宽高逐组写入，保存后打开图片预览：画面没有错位、彩色斜纹、拉伸变形，内容连续自然的就是正确参数。

提速技巧 #

不用盲测所有因子对，先看错误参数下的预览效果：如果斜向撕裂纹路从左上延伸到右下，说明当前宽度设小了；如果纹路从右上延伸到左下，说明当前高度设小了，可以快速缩小枚举范围。如果N是质数，只需要测两次：要么宽16、高N8，要么高8、宽N16，很快就能出结果。

避坑提示 #

• 写入宽高时注意是大端序，比如宽度是4000像素，十六进制是0xFA0，要写成0F A0两个字节，不要反过来写成A0 0F
• 不要把文件头里的DQT（量化表）、DHT（哈夫曼表）段的字节算进压缩数据长度，否则L值计算会完全错误
• 部分相机会在压缩数据尾加几字节的私有填充，只要总长度余数在10字节以内都可以忽略，不影响MCU总数计算

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hanalog