.NET中如何判断一个文件是不是图片文件？

Question

我不想依赖文件扩展名。 我不关心它是什么类型的图像（.jpg、.png 等），我只是想知道文件是否是图像。 如果可能，我宁愿不使用任何非.NET dll。

我知道如何做到这一点的最好方法如下：

bool isImageFile;
try
{
    Image.FromFile(imageFile).Dispose();
    isImageFile = true;
}
catch (OutOfMemoryException)
{
    isImageFile = false;
}

如此处所述： http://msdn.microsoft.com/en-us/library/stf701f5.aspx ，如果文件不是有效的图像格式， Image.FromFile()将引发OutOfMemoryException 。 使用上面给出了我想要的结果，但是我不想使用它，原因如下：

• 我认为，出于性能原因，将 try-catch 用于正常程序执行是一种不好的做法。
• Image.FromFile()将整个图像文件（如果它是图像文件）加载到 memory 中。我认为这是浪费，因为我只需要文件类型，不需要在我的代码中进行任何进一步的图像处理.
• 我不喜欢捕获OutOfMemoryException ，因为如果存在真正的内存不足问题并且我的程序吞下它并继续运行怎么办？

有没有更好的方法来做到这一点？ 或者，我上面列出的任何/所有担忧都是没有根据的吗？

编辑：自从在这里收到答案以来，这些是我现在知道的三种解决方案：

1. 通过Image.FromFile()和 try-catch 在 memory 加载整个图像。
   • 优点：对图像文件内容进行更深入的检查； 涵盖许多图像类型。
   • 缺点：最慢； 来自 try-catch 的开销并将完整图像文件加载到 memory； 捕获“真正的”OutOfMemoryException 的潜在危险。
2. 检查图像文件的 header 字节。
   • 优点：快速，低 memory 使用率。
   • 缺点：可能很脆； 需要针对每种文件类型进行编程。
3. 检查文件扩展名。
   • 优点：最快； 最简单的。
   • 缺点：并非在所有情况下都有效； 最容易出错。

（我没有看到一个明确的“赢家”，因为我可以想象一种情况，在这种情况下，每个人都适合。就我的应用程序而言，文件类型检查很少发生，因此方法 1 的性能问题不是问题。）

Answer 1

如果您只支持少数流行的图像格式，那么您只需读取文件的前几个字节即可根据幻数确定类型

提供的链接示例：

• GIF图像文件的ASCII代码为“GIF89a”（47 49 46 38 39 61）或“GIF87a”（47 49 46 38 37 61）
• JPEG图像文件以FF D8开头，以FF D9结束。 JPEG / JFIF文件包含“JFIF”（4A 46 49 46）的ASCII代码，作为空终止字符串。
• PNG图像文件以8字节签名开头，该签名将文件标识为PNG文件，并允许检测常见的文件传输问题：\\ 211 PNG \\ r \\ n \\ 032 \\ n（89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A）。

Answer 2

1. 如果你不断抛出它们，你只会注意到异常的性能损失。 因此，除非您的程序期望看到许多无效图像（每秒数百个），否则您不应该注意到异常处理的开销。
2. 这实际上是判断图像是完整图像还是损坏的唯一方法。 你可以像其他人推荐的那样检查标题，但是只检查开头的几个字节是否正确，其他任何东西都可能是垃圾。 这是否足够好取决于您的应用程序的要求。 只是阅读标题可能足以满足您的使用案例。
3. 是的，BCL团队的设计相当糟糕。 如果要加载许多大图像，那么很可能会在大对象堆中遇到真正的OOM情况。 据我所知，没有办法区分这两个例外。

Answer 3

我可以理解你的顾虑，但是如果你看看Image.FromFile方法的来源，它只是GDI +调用的包装器，所以很遗憾你不能做任何事情，因为我可以看到异常的选择异常（OutOfMemoryException）已经完成在GDI +中

因此，您似乎无法使用当前代码或检查文件头，但这并不能保证该文件确实是一个有效的图像。

也许你应该考虑一下你真的需要isImageFile方法吗？ 在扩展上检测图像文件，它会快得多，如果从文件加载失败，它将引发异常，这样你就可以在真正需要加载图像时处理它。

Answer 4

采取检查文件头的路径，我写了这个实现：

public static ImageType GetFileImageTypeFromHeader(string file)
    {
        byte[] headerBytes;
        using (FileStream fileStream = new FileStream(file, FileMode.Open))
        {
            const int mostBytesNeeded = 11;//For JPEG

            if (fileStream.Length < mostBytesNeeded)
                return ImageType.Unknown;

            headerBytes = new byte[mostBytesNeeded];
            fileStream.Read(headerBytes, 0, mostBytesNeeded);
        }

        //Sources:
        //http://stackoverflow.com/questions/9354747
        //http://en.wikipedia.org/wiki/Magic_number_%28programming%29#Magic_numbers_in_files
        //http://www.mikekunz.com/image_file_header.html

        //JPEG:
        if (headerBytes[0] == 0xFF &&//FF D8
            headerBytes[1] == 0xD8 &&
            (
             (headerBytes[6] == 0x4A &&//'JFIF'
              headerBytes[7] == 0x46 &&
              headerBytes[8] == 0x49 &&
              headerBytes[9] == 0x46)
              ||
             (headerBytes[6] == 0x45 &&//'EXIF'
              headerBytes[7] == 0x78 &&
              headerBytes[8] == 0x69 &&
              headerBytes[9] == 0x66)
            ) &&
            headerBytes[10] == 00)
        {
            return ImageType.JPEG;
        }
        //PNG 
        if (headerBytes[0] == 0x89 && //89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A
            headerBytes[1] == 0x50 &&
            headerBytes[2] == 0x4E &&
            headerBytes[3] == 0x47 &&
            headerBytes[4] == 0x0D &&
            headerBytes[5] == 0x0A &&
            headerBytes[6] == 0x1A &&
            headerBytes[7] == 0x0A)
        {
            return ImageType.PNG;
        }
        //GIF
        if (headerBytes[0] == 0x47 &&//'GIF'
            headerBytes[1] == 0x49 &&
            headerBytes[2] == 0x46)
        {
            return ImageType.GIF;
        }
        //BMP
        if (headerBytes[0] == 0x42 &&//42 4D
            headerBytes[1] == 0x4D)
        {
            return ImageType.BMP;
        }
        //TIFF
        if ((headerBytes[0] == 0x49 &&//49 49 2A 00
             headerBytes[1] == 0x49 &&
             headerBytes[2] == 0x2A &&
             headerBytes[3] == 0x00)
             ||
            (headerBytes[0] == 0x4D &&//4D 4D 00 2A
             headerBytes[1] == 0x4D &&
             headerBytes[2] == 0x00 &&
             headerBytes[3] == 0x2A))
        {
            return ImageType.TIFF;
        }

        return ImageType.Unknown;
    }
    public enum ImageType
    {
        Unknown,
        JPEG,
        PNG,
        GIF,
        BMP,
        TIFF,
    }

我将它与方法一起放入实用程序/辅助类中： GetFileImageTypeFromFullLoad()和GetFileImageTypeFromExtension() 。 前者使用我上面提到的Image.FromFile方法，后者只是检查文件扩展名。 我打算根据情况的要求使用这三种。

Answer 5

这是一个使用Gdi +签名的人：

public static ImageCodecInfo DetectCodec(Stream stream)
{
    var ib = 0;

    var rgCodecs = ImageCodecInfo.GetImageDecoders();
    for (var cCodecs = rgCodecs.Length; cCodecs > 0; )
    {
        var b = stream.ReadByte();
        if (b == -1)
            return null;    // EOF

        for (int iCodec = cCodecs - 1; iCodec >= 0; iCodec--)
        {
            var codec = rgCodecs[iCodec];
            for (int iSig = 0; iSig < codec.SignaturePatterns.Length; iSig++)
            {
                var mask = codec.SignatureMasks[iSig];
                var patt = codec.SignaturePatterns[iSig];

                if (ib >= patt.Length)
                    return codec;

                if ((b & mask[ib]) != patt[ib])
                {
                    rgCodecs[iCodec] = rgCodecs[--cCodecs];
                    break;
                }
            }
        }

        ib++;
    }

    return null;
}

Answer 6

首先使用System.IO.Path.GetExtension（）方法检查Extension是否为图像类型。 然后，如果您想通过，可以检查文件中的标题。

Answer 7

要检查文件是否是正确的图像文件，您可以使用ImageSharp加载它：

using var image = await SixLabors.ImageSharp.Image.LoadAsync(imageStream);

如果它抛出异常，则它不是正确的图像文件。 请注意，ImageSharp 仅支持某些图像格式子集。