java - exif情報はどのようにエンコードされますか？

Question

ご挨拶、

Androidを使用していくつかの画像からexif情報を取得します。デバイスで使用できる標準のJavaライブラリがいくつかあることは知っています。きっと使ってしまうと思います。

しかし、その間に誰かがこの情報がJPG内でどのようにエンコードされているかを私に説明できますか？通常、ドキュメントから情報をどこで/どのように取得しますか。私が開いたとき、彼はテキストエディタでそのすべてのバイナリを文書化しました。

それがどのように機能するのか、そして問題のデータをどのように読み取ることができるのかについて興味があります。

score 17 · Accepted Answer

私はパーティーに少し遅れていますが、Exifを処理するためのJavaライブラリを（他の種類のメタデータの中でも）作成したので、チャイムを鳴らしたいと思いました。

Exif

Exifは、タグ付き画像ファイル形式であるTIFFに基づいて構築されています。したがって、最初にTIFFを調べる必要があります。

TIFFドキュメントには、IFD（画像ファイルディレクトリ）と呼ばれる複数のディレクトリが含まれています
各IFDには0個以上のタグが含まれています
IFDは、0個以上の他のIFDにリンクする場合があります
各タグには数値IDがあり、指定されたデータ型の0個以上の値が含まれています

構造は、葉にプリミティブ値を持つツリーと考えてください。TIFFはその構造について自己記述的ですが、葉の値が実際に何を意味するかについては何も指示しません。

実際、TIFFにはあらゆる種類のデータを保存できますが、画像とは結合されていません。

TIFFファイルには汎用ヘッダーがあります。

バイトオーダー用に2バイトMM（またはIIASCII）。これにより、LSBまたはMSBの将来のすべてのバイトを最初に考慮する順序がわかります。
2バイトのTIFFマーカー、Exifの場合これは0x002A
最初のIFDへの4バイトのポインタ

IFDの構造も同様に単純です。

続くタグの数は2バイト
タグ自体のNバイト（N = 12 * tagCount）
次のIFDへのオプションのポインタ用に4バイト（IFDがリンクされていない場合はゼロ値を使用）

タグは12バイトで単純に表現されます。

タグIDに2バイト
データ型（int8u、int16s、floatなど）の場合は2バイト
指定されたタイプのデータ値の数は4バイト
値自体に4バイト（収まる場合）、そうでない場合は、データが見つかる可能性のある別の場所へのポインター（これは、別のIFDの先頭へのポインターである可能性があります）

データ型は事前定義されています。例：1は8ビットの符号なし整数を表し、12は64ビットの浮動小数点数を表します。

それで、あなたは先に進んでデータファイルに従うことができるすべてで。いくつかの観察：

至る所で自由にリンクできるため、データを順番に読み取ることはできません。ランダムアクセスが必要であるか、バッファリングによって合成する必要があります。
この時点で知っているのは、ID0x1234を持つタグには4つの整数があるということだけです。{1,2,3,4}

TIFFをExifにデコードするには、各IFDが表すものと、それらのIFD内の各タグIDが表すものを定義するディクショナリを適用する必要があります。

JPEG

私のライブラリのほとんどのユーザーはJPEGファイルを処理しています。JPEGは完全に異なる構造を持ち、一連のセグメントで構成されています。各セグメントには、識別子とバイトのブロックがあります。Exifは、JPEGファイルのAPP1（数値）セグメントにあります。0xe1それができたら、TIFF形式のExifデータの開始を示すまたはを表示するExif\0\0前に、先頭の数バイト（）をスキップする必要があります。MMII

例を挙げてすべてをまとめる

これが私のライブラリのサンプル画像の1つのバイナリダンプです：

順番に：

JPEG開始

FF D8JPEGの「マジックナンバー」です。
FFJPEGセグメントの開始をマークします。
E1JPEGセグメントタイプを示します（これはAPP1、Exifが存在する場所です）。
18 B3（10進数で6,323）は、セグメントの長さ（サイズバイトを含む）を示します。したがって、このJPGファイルのすべてのExifデータは次の6,321バイト以内に収まることがわかります。JPGでは、ネストされたExifデータがIntelの順序を使用する場合がありますが、マルチバイト値はMotorollaの順序でエンコードされることに注意してください。
45 78 69 66 00 00またはASCIIExif\0\0ではExifプリアンブルです。APP1Exif専用に再保存されているわけではないので、これは区別します。

TIFF/Exifが開始します

4D 4DまたはMM、このExifブロックにモトローラのバイトオーダーがあることを示します
00 2A上で説明したように、は標準のTIFFマーカーです
00 00 00 08MMTIFFヘッダー（この場合）を基準にした、最初のIFDへのオフセット（8バイト）です。この場合、これはシーケンス内の次のバイトを直接指しますが、そうである必要はありません。

IFD開始

00 08最初のIFDを開き、8つのタグが表示されることを通知します

タグの開始

01 0Fは最初のIFDの最初のタグのIDであり、この場合はカメラの製造元です。
00 02は値のタイプです（2はASCII文字列であることを意味します）
00 00 00 16コンポーネントの数です。つまり、22バイトの文字列があります。
00 00 01 B2（10進数の434）は、TIFFヘッダー（MM）を基準にしたその文字列の場所へのポインターです。このスクリーンショットでは見ることができません45 41 53 54 4D 41 4E 20 4B 4F 44 41 4B 20 43 4F 4D 50 41 4E 59 00がEASTMAN KODAK COMPANY、ASCIIであることが示されています

生

Camera Rawファイル（CR2 / NEF / ORW ...）は通常TIFFを使用しますが、ほとんどの場合、Exifのタグとは異なるタグを使用します。これらのファイルの2番目のバイトペアもとは異なり、00 2A適用する必要のあるTIFFディクショナリのタイプを示します。

score 8 · Accepted Answer

文字列「Exif」を検索すると、Exifデータの先頭が見つかります。これは非常に複雑なので、ライブラリを使用することをお勧めします（たとえば、.NETを使用している場合は私の会社のDotImage ）。

ただし、ここに高レベルの説明があります。

Exif自体はAppMarkerの内部にあります。前の3バイトはE1（AppMarker 1）であり、ファイルのエンディアンでのマーカーのデータのサイズです。Exifの2バイト後に、エンディアンマーカーが表示されます（たとえば、Intelを49 49意味IIし、リトルエンディアンを意味します。つまり、2バイトの数値のファイルの最初に下位バイトがあります）。

残りのデータはオフセットを広範囲に使用します。オフセットは最初のエンディアンバイト（上記の場合は49）の位置からのものです。

このオフセットからの8バイトは、exifタグの数である2バイトの数値です。バイト順の場合は、IIバイトを逆にして長さを読み取ります。

次に、この数の12バイトのレコードがあります。それぞれは次のとおりです。

2 bytes: Tag ID
2 bytes: Tag Type
4 bytes: Length
4 bytes: data if the data is 4 bytes or less, or an offset to the data

N個の12バイトのレコードの後に、上記のN個のレコードで使用されている各オフセットが指すデータがあります。IDとタイプを調べて、それらが何を意味し、どのように表されるかを確認する必要があります。

score 3 · Accepted Answer

ウィキペディアには、正確にEXIFデータをファイルに保存する方法と場所に関するいくつかの指針があります。もちろん、読むべき基準自体は常にあります。

score 1 · Accepted Answer

EXIFデータを解析するのはかなり面倒ですが、解析するライブラリはたくさんあります。私がJavaで気に入っているのは、

~~http://www.java2s.com/Open-Source/Java-Document/Web-Server/Jigsaw/org/w3c/tools/jpeg/Exif.java.htm~~

http://jigsaw.w3.org/

score 1 · Accepted Answer

これは、JavaおよびEXIFに適したライブラリの1つです：http ：//www.drewnoakes.com/code/exif/