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1、Exif格式分析2010-03-04 17:361133人阅读评论(4)收藏举报大概翻译了一下，非常的粗糙，慢慢修正。请高手自动飘过因为做图像压缩时会损失相机写入的如光圈、快门等信息，所以自己写了个图像压缩小玩意，顺便研究了一下Exif。原文地址：Exif file format JPEG格式和标志JPEG文件都是以十六进制0xFFD8开始，以0xFFD9结束。在JPEG数据中有像0xFF*这样的数据，这些被称为“标志”，它表示JPEG信息数据段。0xFFD8 表示SOI（Start of image 图像开始），0xFFD9表示EOI（End of image 图像结束）。这两个特殊的标志没
2、有附加的数据，而其他的标志在标志后都带有附加的数据。基本的标志格式如下：0xFF + 标志数字（1字节）+ 数据大小（2字节）+ 数据（n字节）数据大小 (2字节) 是大端顺序表示（Motorola方式），从高字节开始。请注意“数据”包含了数据大小的描述，如果一个标志为：FF C1 00 0C则表示标志0xFFC1有0x000C（十进制12）个字节的数据，但是数据的大小12 也包含了记录“数据大小”的字节，所以在0x000C 后面只有10个字节的数据量。在JPEG格式中，一些标志描绘数据后，跟着的就是SOS（Start of stream 数据流开始）标志。在SOS标志之后，就是JPEG图像流
3、，直到EOI标志终结。SOI MarkerMarker XX size=SSSSMarker YY size=TTTTSOS Marker size=UUUUImage streamEOI MarkerFFD8FFXXSSSSDDDD.FFYYTTTTDDDD.FFDAUUUUDDDD.I I I I.FFD9Exif中使用的标志从0xFFE0 0xFFEF 的标志是“应用程序标志”，在解码JPEG 图像的时候不是必需使用的。这些标志被用在用户应用中。例如：老款的Olympus（奥林巴斯）、canon（佳能）、casio（卡西欧）、Agfa（爱克发）的数码相机使用JFIF（JPEG档案交换格式
4、）来存储相片的。JFIF使用APP0（0xFFE0）标志来插入数码相机的配置数据和缩略图的。 Exif也使用应用程序标志来插入数据，但是Exif使用APP1（0xFFE1）标志以避免和JFIF格式冲突。每个Exif文件格式都是从下面格式开始的：SOI MarkerAPP1 MarkerAPP1 DataOther MarkerFFD8FFE1SSSS 457869660000 TTTT.FFXX SSSS DDDD. 从SOI（0xFFD8）标志开始，所以这是一个JPEG文件。后面随即跟着个一个APP1标志。所有的Exif数据都储存在APP1数据区中。在上表中的SSSS 部分表示APP1数据(
5、Exif 数据区域)的大小。请注意其大小SSSS包括大小描述SSSS其本身。 APP1的数据从SSSS后开始。第一部分是特殊数据，使用ASCII字符Exif和两个字节的0x00 ，它定义了是否使用Exif。 APP1标志数据之后，是其他JPEG标志。 Exif数据结构大略的Exif数据结构（APP1）如下。它采用了Intel的小端字节顺序方案，且包含JPEG格式的缩略图。总体上，Exif数据是从ASCII字符Exif和2个字节的0x00开始，后面就是Exif的数据了。Exif使用TIFF格式来存储数据。想知道更多关于TIFF格式内容，请浏览TIFF6.0 specification。 FFE1
6、APP1 MarkerSSSSAPP1 DataAPP1 Data Size45786966 0000Exif Header49492A00 08000000TIFF HeaderXXXX. . . . IFD0 (main image)DirectoryLLLLLLLLLink to IFD1XXXX. . . . Data area of IFD0XXXX. . . . Exif SubIFDDirectory00000000End of LinkXXXX. . . . Data area of Exif SubIFDXXXX. . . . Interoperability IFDDire
7、ctory00000000End of LinkXXXX. . . . Data area of Interoperability IFDXXXX. . . . Makernote IFDDirectory00000000End of LinkXXXX. . . . Data area of Makernote IFDXXXX. . . . IFD1(thumbnail image)Directory00000000End of LinkXXXX. . . . Data area of IFD1FFD8XXXX. . . XXXXFFD9Thumbnail image TIFF头的格式TIFF
8、头指的是TIFF格式的前8个字节。前两个字节定义了TIFF数据采用何种字节顺序。如果是0x4949 = II，表示采用Intel的小端字节顺序，如果为0x4d4d = MM，表示采用Motorola的大端字节顺序。例如：值305,419,896用十六进制表示为0x12345678.在Motorola的大端字节顺序中以0x12,0x34,0x56,0x78的顺序存储。如果采用Intel的小端字节顺序，则以0x78,0x56,0x34,0x12的顺序存储。现在来看，大多数数码相机采用Intel的方式。Ricoh（理光）采用了Motorola的方式。Sony（索尼）除了D700都采用Intel的的字
9、节顺序。Kodak（柯达）DC200/210/240采用Motorola方式，但是DC220/260使用PowerPC却采用了Intel的方式！因此我们在获取Exif数据时，必须每次都确认它的字节顺序。虽然JPEG数据只采用Motorola方式的字节顺序，但Exif却允许采用两种方式。我不明白为什么Exif不修改字节顺序为Motorola方式。 然后的两个字节总是2个字节长度的0x002A。如果数据采用Intel的字节顺序，这两个字节为0x2A,0x00。如果采用Motorola的字节顺序，则为0x00,0x2A。TIFF头的最后4个字节是第一个IFD(Image File Directory
10、, described in next chapter 图像文件目录，描述下一个字符)的偏移量。在TIFF格式中所有的偏移量都是从TIFF头的第一个字节（II或者MM）开始计算的到所在位置的字节数目，这个偏移量也不例外。通常第一个IFD是紧跟在TIFF头后面的，所以它的偏移量为0x00000008。Byte alignTAG MarkOffset to first IFDI I or MM0x002a0x00000008IFD：图像文件目录(Image file directory )接着TIFF头的是第一个IFD。它包含了图像信息数据。在下表中，开始的两个字节（EEEE）表示这个IFD所包含
11、的目录实体数量。然后紧跟着就是实体对象（每个实体12个字节）。在最后一个目录实体后面有一个4字节大小的数据（表中的是LLLLLLLL），它表示下一个IFD的偏移量。如果这个偏移量的值是0x00000000，就表示这个IFD是最后一个IFD。EEEENo. of directory entryTTTTffffNNNNNNNNDDDDDDDDEntry 0TTTTffffNNNNNNNNDDDDDDDDEntry 1. . . . . . . . . . . . . .TTTTffffNNNNNNNNDDDDDDDDEntry EEEE-1LLLLLLLLOffset to next IFD 上表
12、中的TTTT（2字节）是标签号，代表各种数据。ffff（2字节）是数据格式。NNNNNNNN（4字节）是组成元素的数量。DDDDDDDD（4字节） 包含数据本身或者数据的偏移量。数据格式数据格式（上表中的FFFF）如下表所定义的一样。rational表示一个分数，它包含两个signed/unsigned long integer值并且第一个为分子，第二个为分母。Value123456Formatunsigned byteascii stringsunsigned shortunsigned longunsigned rationalsigned byteBytes/component11248
13、1Value789101112Formatundefinedsigned shortsigned longsigned rationalsingle floatdouble floatBytes/component124848 你可以用组成元素的字节数（bytes/components）的值（见上表）乘以储存在NNNNNNNN区域中的组成元素的数量得到数据总长度。如果这个总长度小于4个字节，那么DDDDDDDD中的是这个标签（Tag）的值。如果总长度大于等于4个字节，DDDDDDDD中的是数据存储地址的偏移量。IFD数据结构在Exif格式中，第一个IFD是IFD0（主图像的IFD），它链接着I
14、FD1（缩略图的IFD）后IFD链终止。带式IFD0/IFD1不包含像快门速度，焦距等任何数码相机的信息。IFD0总是包含特殊的标签(Tag)Exif的偏移量(0x8769)，它说明道Exif SubIFD（子IFD）的偏移量。Exif SubIFD（子IFD）也是IFD的格式，它包含了数码相机的信息。、 Exif格式的扩展方案（Exif2.1/DCF）中，Exif SubIFD 包含了特殊标签Exif互用偏移量（Exif Interoperability Offset）（0xA005）。它指向互用的IFD（Interoperability IFD）。在DCF（数码相机格式）规范中，这个标签是必须的且子IFD（SubIFD（主图像IFD）和IFD1（缩略图IFD）都可以带使用互用的IFD（Interoperability IFD）。通常，只有主图像使用带有这个标签。 一些数码相机使用IFD数据格式来表示制造商数据制造商特殊的神秘数字区。要小心的编写程序，因为很难区分制造商数据是否使用了IFD格式。附录中有一些制造商数据的信息。 0000: 49 49 2A 00 08 00 00 00-02 00 1A 01 05 00 01 000010: 00 00 26 00 00 00 69
