C#图片处理之: 获取数码相片的EXIF信息

现在的数码相机拍摄出来的照片表面上看都是很普通的JPEG的图片，但通常还包含着诸如相片拍摄时使用的相机生产商、型号、光圈值、快门速度等各类附加信息，这就是所谓的Exif信息。Exif是一种图像文件格式，只是文件的后缀名还是沿用大家熟悉的jpg而已。掌握Exif信息对学习提高摄影技术很有帮助。

C#.NET作为一种现代的全能开发语言，对EXIF也有着较好的支持。在.NET中，我们可以用PropertyItem对象来获取EXIF。

取得PropertyItem很简单。

Image img = Image.FromFile("支持Exif的图片文件");           
PropertyItem[] pt = img.PropertyItems;

这样就可以了，Exif信息都已载入到PropertyItem数组中了。

其中PropertyItem的ID,Type,Value属性是最重要的。

ID可以唯一表明当前PropertyItem的含义。比如，0x010F代表相机制造商，0x8827代表ISO速度，0x829D代表相机F值。这在MSDN中有非常详尽的介绍。我们首先需要花一定的精力将这些数字翻译成人类可理解的自然语言。这个实现起来很简单但是很无聊，做成HashTable或自己写一堆case都可以，看个人喜欢吧。

Value永远都是字节数组，但具体内容的取值方法随Type不同而不同。

Type是个整数，表示的类型在MSDN中是这么描述的：
 
1 指定 Value 为字节数组。
 
2 指定 Value 为空终止 ASCII 字符串。如果将类型数据成员设置为 ASCII 类型，则应该将 Len 属性设置为包括空终止的字符串长度。例如，字符串“Hello”的长度为 6。
 
3 指定 Value 为无符号的短（16 位）整型数组。
 
4 指定 Value 为无符号的长（32 位）整型数组。
 
5 指定 Value 数据成员为无符号的长整型对数组。每一对都表示一个分数；第一个整数是分子，第二个整数是分母。
 
6 指定 Value 为可以包含任何数据类型的值的字节数组。
 
7 指定 Value 为有符号的长（32 位）整型数组。
 
10 指定 Value 为有符号的长整型对数组。每一对都表示一个分数；第一个整数是分子，第二个整数是分母。

所以取Exif的算法重点在于如何根据Type值将Value字节数组变成人类可以理解的值。

获取每一条Exif信息算法的框架大概是这样的：
foreach (PropertyItem p in pt)
{
 switch(p.Type)
 { 
  case 1:
   CurrentExifDetail = GetValueOfType1(byte[] b);
   break;
  case 2:
   CurrentExifDetail = GetValueOfType2(byte[] b);
   break;
  ...
 }

 CurrentExifInfo = 翻译ID到人类可读文字(p.ID.ToString()) + ":" + CurrentExifDetail;
}

举个实际例子来看看。比如，当我们扫描PropertyItem到D == 0x0110，发现其Type = 2，说明Value里的值就是C格式的普通字符数组，一个个取出来就是人类可以阅读的字符串了。

public string GetValueOfType2(byte[] b)
{
    return System.Text.Encoding.ASCII.GetString(b);
}

在接下来的文章中，我们将仔细讨论各种Type应该如何取值。

 

还是边看个实例边聊吧，我们会讨论一些常用的ExifPropertyTagID，并了解如何得到它们的值。请牢记，MSDN是很好的资源。

随便打开张我拍的照片，按上次说的方法扫描每一个Exif属性项目。
第一项的ID是0x010F。查MSDN，发现是“Null-terminated character string that specifies the manufacturer of the equipment used to record the image.”，原来是相机的制造商啊。再一看，Type == 2，嗯，还真不矛盾，调用解Type==2的函数：
private static string GetValueOfType2(byte[] b)
{
 return System.Text.Encoding.ASCII.GetString(b);
}

于是得到这样的文字：
EASTMAN KODAK COMPANY

没错，我的正是柯达。继续往下看，第二项的ID是0x0110，老规矩MSDN，发现是“Null-terminated character string that specifies the model name or model number of the equipment used to record the image.”，原来是型号。Type还是2，继续调用刚才的函数，结果就是：
KODAK Z7590 ZOOM DIGITAL CAMERA
完全正确，加十分。

接着往下走，看到有个ID==0x8827（ISO Speed）的类型是3。查MSDN得知是16位无符号整数。把Value[1]左移8位放在Value[0]之前就可以了。
private static string GetValueOfType3(byte[] b)
{
 f (b.Length != 2) return "无效的类型（3）";
 return Convert.ToUInt16(b[1] << 8 | b[0]).ToString();
}
我的值是80，没错。0xA002和0xA003一起描述了图片的原始大小，也可用这个方法求出来。

Type==4和Type==3情况类似，只不过Type=4时表示一个32位的无符号整数。
private static string GetValueOfType4(byte[] b)
{
 if (b.Length != 4) return "无效的类型（4）";
 return Convert.ToUInt32(b[3] << 24 | b[2] << 16 | b[1] << 8 | b[0]).ToString();
}
例子是ID==0x0202（JPEG Inter Length）

Type==5也比较多，例如曝光时间（0x829A）。
这种类型包含了两个无符号的长整型数字。但处理起来也并不难。把8个字节分成两份，Value[0~3]是分母，Value[4~7]是分子。但同样别忘了移位。
private static string GetValueOfType5(byte[] b)
{
 if (b.Length != 8) return "无效的类型（5）";

 UInt32 fm, fz;
 fm = 0;
        fz = 0;

        fz = Convert.ToUInt32(b[7] << 24 | b[6] << 16 | b[5] << 8 | b[4]);
        fm = Convert.ToUInt32(b[3] << 24 | b[2] << 16 | b[1] << 8 | b[0]);

        return fm.ToString() + "/" + fz.ToString();
}
我的样本照片曝光时间是1/500。同类型的比较常用的ID还有0x829D（F-Number），0x011A，0x011B（分别代表x/y方向上的分辨率），0x9202（Lens aperture）等。

Type==7的比较乱，至少我的柯达图片不能被用统一的方式解码。0x9000（Exif版本），0xA000（Exif FPX版本）可以这么求：
private static string GetValueOfType7A(byte[] b)
{
            string rtn = "";

            for (int i = 0; i < b.Length; i++)
            {

                rtn += ((char)b[i]).ToString();

            }

            return rtn;
}

但0x9101（Exif压缩配置）需要这么解码才正确：
private static string GetValueOfType7B(byte[] b)
{
            string rtn = "";

            for (int i = 0; i < b.Length; i++)
            {

                rtn += b[i].ToString();

            }

            return rtn;
}

搞不懂，谁知道请告诉我。

最后看一下类型10。其实和类型5差不多，只不过类型10是有符号的，这里也就不多罗嗦了。