IOS: 使用imageIO获取和修改图片的exif信息

使用imageIO获取和修改图片的exif信息

 

　　一幅图片除了包含我们能看见的像素信息，背后还包含了拍摄时间，光圈大小，曝光等信息。UIImage类将这些细节信息都隐藏了起来，只提供我们关心的图片尺寸，图片方向等。我们可以通过imageIO框架获取到图片背后的所有信息，下面就让我们一起看看。

 

一、获取图片信息

　　imageIO框架是iOS中偏底层一点儿的框架，它内部提供的接口都是C风格的，关键数据也都是使用CoreFoundation进行存储。庆幸的是CoreFoundation中有很多数据类型都可以上层的数据Foundation框架中的数据类型进行无缝桥接。这也就大大方便了我们对图片信息的操作。

　　CGImageSourceRef是整个imageIO的入口，通过它我们可以完成从文件的加载图片。加载完成以后我们就得到一个CGImageSourceRef，通过CGImageSourceRef我们就可以获取图片文件的大小，UTI(uniform type identifier)，内部包含几张图片，访问每一张图片以及获取每张图片对应的exif信息等。

　　你可能会有一个疑问，为什么会有几张图片呢？

　　这块儿我解释一下，imageSourceRef和文件是一一对应的，通常我们见到的图片文件(例如jpg，png)内部都只有一张图片，这种情况我们通过CGImageSourceGetCount方法得到的就会是1。但是不能排除一个图片文件中会有多种图片的情况，例如gif文件，这个时候一个文件中就可能包含几张甚至几十张图片。前面我写的一片博客《IOS中如何解析并显示Gif》就是通过imageSource实现加载和解析gif的功能。

　　下面是系统相机拍的照片的exif信息:

image property: {
    ColorModel = RGB;
    DPIHeight = 72;
    DPIWidth = 72;
    Depth = 8;
    Orientation = 6;
    PixelHeight = 2448;
    PixelWidth = 3264;
    "{Exif}" =     {
        ApertureValue = "2.526069";
        BrightnessValue = "-0.5140446";
        ColorSpace = 1;
        ComponentsConfiguration =         (
            1,
            2,
            3,
            0
        );
        DateTimeDigitized = "2013:06:24 22:11:30";
        DateTimeOriginal = "2013:06:24 22:11:30";
        ExifVersion =         (
            2,
            2,
            1
        );
        ExposureMode = 0;
        ExposureProgram = 2;
        ExposureTime = "0.06666667";
        FNumber = "2.4";
        Flash = 16;
        FlashPixVersion =         (
            1,
            0
        );
        FocalLenIn35mmFilm = 33;
        FocalLength = "4.13";
        ISOSpeedRatings =         (
            400
        );
        MeteringMode = 3;
        PixelXDimension = 3264;
        PixelYDimension = 2448;
        SceneCaptureType = 0;
        SensingMethod = 2;
        ShutterSpeedValue = "3.906905";
        SubjectArea =         (
            2815,
            1187,
            610,
            612
        );
        WhiteBalance = 0;
    };
    "{GPS}" =     {
        Altitude = "27.77328";
        AltitudeRef = 0;
        Latitude = "22.5645";
        LatitudeRef = N;
        Longitude = "113.8886666666667";
        LongitudeRef = E;
        TimeStamp = "14:11:23.36";
    };
    "{TIFF}" =     {
        DateTime = "2013:06:24 22:11:30";
        Make = Apple;
        Model = "iPhone 5";
        Orientation = 6;
        ResolutionUnit = 2;
        Software = "6.1.4";
        XResolution = 72;
        YResolution = 72;
        "_YCbCrPositioning" = 1;
    };
}

　　从中我们可以看出最开始的几项分别显示了当前图片的颜色模式，色深，x，y方向的DPI，实际像素以及图片的方向。我最开始看到这个方向时，心中一喜这不是UIImage中的imageOrientation，但是实验发现这个方向和UIImage中的imageOrientation并不相等，此处的方向是exif标准定义的方向，从1到8分别对应这UIImage中的8个方向，只是顺序不一样，它们对应关系如下:

enum {
    exifOrientationUp = 1,      // UIImageOrientationUp
    exifOrientationDown = 3,    // UIImageOrientationDown
    exifOrientationLeft = 6,    // UIImageOrientationLeft
    exifOrientationRight = 8,   // UIImageOrientationRight
    
    // these four exifOrientation does not support by all camera, but IOS support these orientation
    exifOrientationUpMirrored = 2,          // UIImageOrientationUpMirrored
    exifOrientationDownMirrored = 4,        // UIImageOrientationDownMirrored
    exifOrientationLeftMirrored = 5,        // UIImageOrientationLeftMirrored
    exifOrientationRightMirrored = 7,       // UIImageOrientationRightMirrored
};
typedef NSInteger ExifOrientation;

　　目前市面上的大部分数码相机和手机都会内置一个方向感应器，拍出的照片中会写如方向信息，但是通常都只会有前四种方向。这几种Mirrored方向通常都是手机前置摄像头自拍的时候才会设置。

　　exif为什么要搞这么一个方向呢？

　　几乎所有的摄像头在出场的时候成相芯片都是有方向的，拍出来的照片的像素都是默认方向的。如果每拍一张照片就对这些像素进行旋转，如果数码相机每秒连拍20张来算，旋转操作将会非常耗时。更聪明的做法是拍照时只记录一个方向，然后显示的时候按方向显示出来即可。因此exif定义了一个标准的方向参数，只要读图的软件都来遵守规则，加载时候读取图片方向，然后做相应的旋转即可。这样既可以达到快速成像的目的，又能达到正确的显示，何乐而不为呢。

　　常见的图片浏览和编辑软件都遵守这个规则，但是有一个我们最常用的看图软件(windows自带的看图程序)不会去读这个方向，因此我们将数码相机和手机拍出来的图片导入windows上时，会经常遇到方向错误的问题。不知道windows帝国是怎么想的，或许和定义exif的组织有什么过节吧。

　　图片信息中除了上面看提到的那些，还有拍摄的GPS信息，iOS自带的相册软件中的地点tab就是按照GPS信息实现的。还有很多其他的信息，感兴趣的可以自己写个程序研究研究，这里就不展开了。

 

二、修改图片exif信息

　　我们除了可以通过CGImageSourceRef读取图片信息，还可以通过CGImageDestinationRef来创建图片文件，在创建的时候我们可以指定很多信息。例如我们可以通过CGImageDestinationRef来修改现有图片的GPS信息，图片方向，甚至还可以自己写一个制作gif的小工具。

　　这块儿我做了个实验，通过修改图片信息的方向，来完成旋转图片的功能。原图方向为1(exif方向)，我修改为3。保存后发现图片的确翻转过来了。于是更进一步想着试一下看看能不能完成90°旋转的功能，于是把图片方向改为6，保存后发现通过UIImage加载的图片显示出现问题了，虽然方向是转过来了，但是显示却被拉伸了。但是把保存后的图片存到系统相册，发现一切正常。

　　到底是哪块儿出了问题呢？

　　我想了一下是不是应该在修改方向的同时修改一下图片的pixelWidth和pixelHeight参数，于是满心欢喜的尝试了一下，结果还是UIImage加载出来还是拉伸显示，导入系统相册依旧正常。郁闷了到底是什么参数没设置对呢？暂时还没有什么思路，各路英雄要是有什么思路的话欢迎一起讨论。

　　

　　测试工程下载地址: https://github.com/smileEvday/SvImageInfo

　　测试工程中包含读取图片信息和修改图片方向的工具类，以及简单的测试代码。上面修改图片方向的那个问题还是没有解决，希望路过的英雄能帮忙看看问题出在哪里，给点儿建议，谢谢。

　

　　注1: 文章中关于exif信息中图片方向的知识主要参考国外一个博客JPEG Rotation and EXIF Orientation，真佩服他们研究问题的那种精神，写的很细致，大家感兴趣可以看看。

　　注2：转载请著名出处，我的QQ: 1592232964，关于博客中提到的那个问题有任何好的建议欢迎联系我，感激不尽！！！