Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из формата файла Exchangeable image )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Формат файла с возможностью обмена (официально Exif , согласно спецификациям JEIDA / JEITA / CIPA) - это стандарт, который определяет форматы для изображений , звука и вспомогательных тегов, используемых цифровыми камерами (включая смартфоны ), сканерами и другими системами, обрабатывающими файлы изображений и звука. записано цифровыми камерами. В спецификации используются следующие существующие форматы файлов с добавлением определенных тегов метаданных : Дискретное косинусное преобразование JPEG (DCT) [2] для сжатых файлов изображений, TIFFВерсия 6.0 (RGB или YCbCr) для несжатых файлов изображений и RIFF WAV для аудиофайлов (Linear PCM или ITU-T G.711 μ-Law PCM для несжатых аудиоданных и IMA - ADPCM для сжатых аудиоданных). [3] Не используется в JPEG 2000 или GIF .

Этот стандарт состоит из спецификации файла изображения Exif и спецификации аудиофайла Exif.

Фон [ править ]

Япония Electronic Industries Association Development (JEIDA) произвел первоначальное определение Exif. Версия 2.1 спецификации датирована 12 июня 1998 года. JEITA установила Exif версии 2.2 (также известной как « Exif Print ») от 20 февраля 2002 года и выпущена в апреле 2002 года. [4] Версия 2.21 (с поддержкой Adobe RGB ) датирована 11 июля 2003 года. , но был выпущен в сентябре 2003 года после выпуска DCF 2.0. Последняя версия 2.3 была выпущена 26 апреля 2010 года, обновлена ​​до 2.31 в июле 2013 года и обновлена ​​до 2.32 17 мая 2019 года, была совместно разработана JEITA и CIPA . Exif поддерживается практически всеми производителями камер.

Теги метаданных, определенные в стандарте Exif, охватывают широкий спектр:

  • Информация о дате и времени. Цифровые камеры запишут текущую дату и время и сохранят их в метаданных.
  • Настройки камеры. Сюда входит статическая информация, такая как модель и производитель камеры, а также информация, которая зависит от каждого изображения, такая как ориентация (поворот), диафрагма , выдержка , фокусное расстояние , режим замера и информация о чувствительности ISO .
  • Эскиз для предварительного просмотра изображения на ЖК - экране камеры, в файловых менеджеров, или в манипуляции фото программного обеспечения.
  • Описания
  • Информация об авторских правах.

История версий [ править ]

Технические [ править ]

Структура тега Exif заимствована из файлов TIFF. В некоторых свойствах изображения есть большое перекрытие между тегами, определенными в стандартах TIFF , Exif, TIFF / EP и DCF . Для описательных метаданных, существует перекрытие между Exif, IPTC обмена информацией модели и XMP информации, которые также могут быть встроены в файл JPEG. У Рабочей группы по метаданным есть рекомендации по отображению тегов между этими стандартами. [5]

Когда Exif используется для файлов JPEG , данные Exif хранятся в одном из определенных служебных сегментов JPEG , в APP1 (маркер сегмента 0xFFE1), который фактически содержит весь файл TIFF внутри. Когда Exif используется в файлах TIFF (также при использовании в качестве «встроенного файла TIFF», упомянутого ранее), частный тег TIFF 0x8769 определяет каталог файлов вложенных изображений (IFD), который содержит указанные Exif теги TIFF. Кроме того, Exif также определяет суб-IFD глобальной системы позиционирования, используя частный тег TIFF 0x8825, содержащий информацию о местоположении, и «IFD взаимодействия», указанный в суб-IFD Exif, с использованием тега Exif 0xA005.

Форматы, указанные в стандарте Exif, определяются как структуры папок, основанные на Exif-JPEG, и форматы записи для памяти. Когда эти форматы используются как файлы Exif / DCF вместе со спецификацией DCF (для лучшей совместимости между устройствами различных типов), их область действия должна охватывать устройства, носители записи и прикладное программное обеспечение, которое их обрабатывает.

Геолокация [ править ]

Формат Exif имеет стандартные теги для информации о местоположении. По состоянию на 2014 год многие камеры и мобильные телефоны имеют встроенный GPS-приемник, который сохраняет информацию о местоположении в заголовке Exif, когда делается снимок. Некоторые другие камеры имеют отдельный GPS-приемник, который вставляется в разъем вспышки или горячий башмак . Записанные данные GPS также могут быть добавлены к любой цифровой фотографии на компьютере, либо путем сопоставления отметок времени фотографий с записью GPS с портативного GPS-приемника, либо вручную с помощью карты или программного обеспечения для картографии. Некоторые камеры можно подключить к мобильным телефонам для определения геолокации. Процесс добавления географической информации к фотографии называется геотегированием . Сообщества обмена фотографиями, такие как Panoramio, locr или Flickr в равной степени позволяют своим пользователям загружать геокодированные изображения или добавлять информацию о геолокации в Интернете.

Поддержка программы [ править ]

Данные Exif встроены в сам файл изображения. Хотя многие недавние программы обработки изображений распознают и сохраняют данные Exif при записи в измененное изображение, это не относится к большинству старых программ. Многие программы галереи изображений также распознают данные Exif и, при необходимости, отображают их вместе с изображениями.

Программные библиотеки, такие как libexif [6] для C и Adobe XMP Toolkit [7] или Exiv2 [8] для C ++ , Metadata Extractor [9] для Java , PIL / Pillow для Python или ExifTool [10] для Perl , анализируют данные Exif из файлов и чтение / запись значений тегов Exif.

Проблемы [ править ]

Технические [ править ]

Формат Exif имеет ряд недостатков, в основном связанных с использованием устаревших файловых структур.

  • Получение Exif из файловой структуры TIFF с использованием указателей смещения в файлах означает, что данные могут быть распространены в любом месте файла, а это означает, что программное обеспечение может повредить любые указатели или соответствующие данные, которые оно не декодирует / кодирует. По этой причине большинство редакторов изображений повреждают или удаляют метаданные Exif в некоторой степени при сохранении. [11]
  • Стандарт определяет тег MakerNote, который позволяет производителям камер помещать в файл метаданные любого настраиваемого формата. Это все чаще используется производителями камер для хранения настроек камеры, не указанных в стандарте Exif, таких как режимы съемки, настройки постобработки, серийный номер, режимы фокусировки и т. Д. Поскольку содержимое тегов является собственностью и зависит от производителя, оно может быть трудно извлечь эту информацию из изображения или правильно сохранить ее при перезаписи изображения. Производители могут зашифровать часть информации; например, некоторые камеры Nikon шифруют подробные данные объектива в данных MakerNote. [12]
  • Exif очень часто используется в изображениях, созданных сканерами, но стандарт не предусматривает какой-либо специфической для сканера информации. [ необходима цитата ]
  • Программное обеспечение для обработки фотографий иногда не может обновить встроенный эскиз после операции редактирования, что может привести к непреднамеренной публикации компрометирующей информации. [13] Например, кто-то может скрыть номерной знак автомобиля (из соображений конфиденциальности), только чтобы эскиз не обновлялся, то есть информация все еще видна.
  • Размер метаданных Exif в изображениях JPEG ограничен 64 кБ, поскольку согласно спецификации эта информация должна содержаться в одном сегменте JPEG APP1. Хотя расширения FlashPix позволяют информации охватывать несколько сегментов JPEG APP2, эти расширения обычно не используются. Это побудило некоторых производителей камер разработать нестандартные методы хранения больших изображений предварительного просмотра, используемых некоторыми цифровыми камерами для просмотра на ЖК-дисплее . Эти нестандартные расширения обычно теряются, если пользователь повторно сохраняет изображение с помощью программного обеспечения для редактирования изображений, что может сделать изображение несовместимым с исходной камерой, которая его создала. (В 2009 году CIPA выпустила объект Multi Picture Objectспецификация, которая устраняет этот недостаток и предоставляет стандартный способ хранения больших превью в изображениях JPEG. [14] )
  • Невозможно записать информацию о часовом поясе вместе со временем, что делает сохраненное время неоднозначным. Однако информация о часовых поясах была недавно введена в Exif версии 2.31 (июль 2016 г.). Связанные теги: OffsetTime, OffsetTimeOriginal и OffsetTimeDigitized.
  • Нет стандартного поля для записи показаний акселерометров камеры или инерциальной навигационной системы . Такие данные могут помочь установить взаимосвязь между системой координат XYZ датчика изображения и вектором силы тяжести (то есть, какой путь на этом изображении находится внизу). Он также может установить относительное положение или ориентацию камеры в последовательности фотографий. Некоторое программное обеспечение записывает эту информацию с помощью тега GPSImgDirection вместе с пользовательскими тегами GPSPitch и GPSRoll. [15]
  • Значение DPI предназначено для хранения настройки количества точек на дюйм сканера, используемого для создания файла. Для фотографий с камеры это значение не имеет смысла, но оно все равно необходимо [ цитата ] . Формат не был изменен для удаления этого требования. [16]

Конфиденциальность и безопасность [ править ]

Поскольку тег Exif содержит метаданные о фотографии, это может создать проблему с конфиденциальностью. Например, фотография, сделанная камерой с поддержкой GPS, может показать точное местоположение и время, когда она была сделана, а также уникальный идентификационный номер устройства - все это делается по умолчанию - часто без ведома пользователя. Многие пользователи могут не знать, что их фотографии по умолчанию помечены таким образом, или что может потребоваться специальное программное обеспечение для удаления тега Exif перед публикацией. Например, информатор , журналист или политический диссидент, полагающиеся на защиту анонимности, позволяющую им сообщать о должностных преступлениях со стороны юридического лица, преступника или правительства, могут поэтому обнаружить, что их безопасность скомпрометирована этим сбором данных по умолчанию.

В декабре 2012 года антивирусный бизнесмен Джон Макафи был арестован в Гватемале, когда бежал от предполагаемых преследований [17] в соседнем Белизе . Журнал Vice опубликовал на своем веб-сайте эксклюзивное интервью с McAfee «в бегах» [18], которое включало фотографию McAfee с репортером Vice, сделанную с помощью телефона, на котором было размещено изображение с геотегом. [19] Метаданные фотографии включали GPS-координаты, указывающие на местонахождение Макафи в Гватемале, и он был запечатлен двумя днями позже. [20] Макафи позже утверждал, что отредактировал данные EXIF ​​со своего телефона, чтобы указать ложное местоположение. [21]

Согласно документам, опубликованным Эдвардом Сноуденом , АНБ нацелено на информацию Exif в рамках программы XKeyscore . [22]

Проблемы конфиденциальности данных Exif можно избежать, удалив данные Exif с помощью инструмента для удаления метаданных . [23]

Связанные стандарты [ править ]

Рабочая группа по метаданным была сформирована консорциумом компаний в 2006 году (согласно их веб-странице) или 2007 году (как указано в их собственном пресс-релизе). Версия 2.0 спецификации была выпущена в ноябре 2010 г. [5] и содержит рекомендации по использованию метаданных Exif, IPTC и XMP в изображениях.

Платформа расширяемых метаданных (XMP) - это стандарт ISO , первоначально созданный Adobe Systems Inc. для создания, обработки и обмена стандартизованными и настраиваемыми метаданными для цифровых документов и наборов данных. IPTC был разработан в начале 1990-х Международным советом по телекоммуникациям и прессе (IPTC) для ускорения международного обмена новостями между газетами и информационными агентствами.

Пример [ править ]

DigiKam скриншот , показывающий данные Exif

В следующей таблице показаны данные Exif для фотографии, сделанной с помощью обычной цифровой камеры. Обратите внимание, что информация об авторстве и авторских правах обычно не предоставляется в выводе камеры, поэтому ее необходимо заполнить на более поздних этапах обработки. Некоторые программы, такие как Canon Digital Photo Professional , позволяют добавлять имя владельца к самой камере.

Расширения FlashPix [ править ]

Спецификация Exif также включает описание информации FPXR (FlashPix-ready), которая может храниться в APP2 изображений JPEG с использованием структуры, аналогичной структуре файла FlashPix . [25] Эти расширения FlashPix позволяют сохранять метаинформацию при преобразовании между изображениями FPXR JPEG и изображениями FlashPix. Информацию о FPXR можно найти на изображениях некоторых моделей цифровых фотоаппаратов Kodak и Hewlett-Packard . [26] Ниже приведен пример информации FPXR, обнаруженной в изображении JPEG с цифровой камеры Kodak EasyShare V570 :

Аудиофайлы Exif [ править ]

Спецификация Exif описывает формат файла RIFF , используемый для аудиофайлов WAV, и определяет ряд тегов для хранения метаинформации, такой как исполнитель, авторские права, дата создания и многое другое в этих файлах. [27] В следующей таблице приведен пример информации Exif, содержащейся в файле WAV, записанном цифровой камерой Pentax Optio WP :

Данные MakerNote [ править ]

Тег «MakerNote» обычно содержит информацию об изображении в закрытом двоичном формате. Некоторые из этих форматов, зависящих от производителя, были декодированы:

  • OZHiker (не обновляется с 2008 г.): Agfa, Canon, Casio, Epson, Fujifilm, Konica / Minolta, Kyocera / Contax, Nikon, Olympus, Panasonic, Pentax / Asahi, Ricoh, Sony [28]
  • Kamisaka (не обновляется с 2007 г.): Canon, Casio, FujiFilm, ISL, KDDI, Konica / Minolta, Mamiya, Nikon, Panasonic, Pentax, Ricoh, Sigma, Sony, WWL [29]
  • Информация о X3F: Sigma / Foveon [30]
  • ExifTool : Canon, Casio, FujiFilm, GE, HP, JVC / Victor, Kodak, Leaf, Minolta / Konica-Minolta, Nikon, Olympus / Epson, Panasonic / Leica, Pentax / Asahi, Reconyx, Ricoh, Samsung, Sanyo, Sigma / Foveon, Sony и др. [31]
  • Олипедия: Олимп [32]

Собственные форматы, используемые многими производителями, ломаются, если данные тега MakerNote перемещаются (например, при вставке или редактировании предшествующего тега). Причиной редактирования данных Exif может быть простое добавление информации об авторских правах, комментария Exif и т. Д. Есть два решения этой проблемы:

  • Когда данные EXIF ​​сохраняются, данные MakerNote сохраняются в том же месте, что и раньше.
  • Добавлен специальный тег смещения. Этот тег содержит информацию о том, на сколько байтов были перемещены данные MakerNote по сравнению с исходным индексом.

Microsoft реализовала последнее решение в Windows 10: в проводнике Windows вы можете изменить данные EXIF ​​файла изображения в окне свойств. Здесь вкладка «Подробности» содержит некоторые данные EXIF, такие как заголовок, тема, комментарии и т. Д., И эти данные EXIF ​​также могут быть изменены и сохранены. При сохранении файла изображения добавляется тег OffsetSchema (идентификатор тега = 0xea1d), и этот тег содержит 32-битное число со знаком. С помощью этого номера можно восстановить исходный индекс MakerNote:

Исходный индекс MakerNote = Текущий индекс MakerNote - Значение тега OffsetSchema

Но тег OffsetSchema был определен Microsoft и не является частью официального стандарта EXIF.

В некоторых случаях поставщики камер также хранят важную информацию только в собственных полях makernote вместо использования доступных стандартных тегов Exif. Примером этого является тег настройки чувствительности ISO Nikon. [33]

См. Также [ править ]

  • Аддитивная система фотографической экспозиции (APEX)
  • Сравнение программ просмотра изображений (функции просмотра / редактирования Exif)
  • Сравнение редакторов метаданных
  • Правило проектирования для файловой системы камеры (DCF)
  • Цифровая фотография
  • Платформа расширяемых метаданных (XMP)
  • Геокодированное фото
  • Форматы файлов изображений
  • Модель обмена информацией IPTC
  • Рабочая группа по метаданным
  • Формат файла изображения тегов / Электронная фотография (TIFF / EP)
  • Карта памяти JEIDA

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Exif Exchangeable Image File Format, Version 2.2, Sustainability of Digital Formats: Planning for Library of Congress Collections" . Проверено 18 августа 2020 .
  2. ^ Ахмед, Н .; Натараджан, Т .; Рао, КР (январь 1974), "дискретного косинусного преобразования", IEEE Transactions на компьютерах , C-23 (1): 90-93, DOI : 10,1109 / TC.1974.223784
  3. ^ «Стандарт ассоциации продуктов для фотоаппаратов и обработки изображений, CIPA DC-008-Translation-2012, формат файла с возможностью обмена для цифровых фотоаппаратов: Exif версии 2.3» (PDF) . Проверено 8 апреля 2014 .
  4. ^ Технический комитет по стандартизации систем хранения и оборудования AV и IT (апрель 2002 г.). «Формат файла сменного изображения для цифровых фотоаппаратов» (PDF) . Версия 2.2. Японская ассоциация производителей электроники и информационных технологий . JEITA CP-3451 . Проверено 28 января 2008 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  5. ^ a b «Рекомендации по работе с метаданными изображений» (PDF) . Рабочая группа по метаданным. 2010-11-01. Архивировано из оригинального (PDF) 31 января 2012 года . Проверено 11 мая 2015 .
  6. ^ "Libexif C EXIF ​​для C" . Проверено 8 ноября 2009 .
  7. ^ «Adobe XMP Toolkit SDK» . Adobe Inc.
  8. ^ «Библиотека метаданных изображений Exiv2» . Андреас Хуггель . Проверено 12 февраля 2009 .
  9. ^ "Экстрактор метаданных" . Дрю Ноукс . Проверено 18 февраля 2011 .
  10. ^ "Image :: ExifTool Perl library" . Фил Харви . Проверено 12 февраля 2009 .
  11. ^ «Версия 6.0 TIFF» (PDF) . Adobe. 1992-06-03. Архивировано из оригинального (PDF) 03.07.2012 . Проверено 7 апреля 2009 .
  12. ^ «Теги Nikon: Теги Nikon LensData01» . Фил Харви. 2008-01-25 . Проверено 28 января 2008 .
  13. ^ Максимиллиан Дорнзейф (2004-12-17). «Миниатюра EXIF ​​в изображениях JPEG» . Блог disLEXia 3000. Архивировано из оригинального 28 сентября 2007 года . Проверено 28 января 2008 .
  14. ^ «Формат нескольких изображений» (PDF) . CIPA. 2009-02-04. Архивировано из оригинального (PDF) 5 апреля 2016 года . Проверено 29 апреля 2014 .
  15. ^ «Геотегирование с помощью ExifTool» . www.sno.phy.queensu.ca . Проверено 6 октября 2019 .
  16. ^ Dpi, недоразумения и пояснения, что такое dpi
  17. ^ «Макафи выигрывает отсрочку депортации из Гватемалы» . Cnn.com . Проверено 26 декабря 2012 .
  18. We Are with John McAfee Right Now, Suckers , Vice , 3 декабря 2012 г. , получено 7 декабря 2012 г.
  19. Алекс Вильгельм (3 декабря 2012 г.), Vice оставляет метаданные на фотографии Джона Макафи, определяя его местоположение в Гватемале , The Next Web , получено 7 декабря 2012 г.
  20. ^ Джон Макафи арестован в Гватемале за незаконный въезд , CBS News , 5 декабря 2012 г. , данные получены 7 декабря 2012 г.
  21. Алекс Вильгельм (3 декабря 2012 г.). «В новом свете Джон Макафи заявляет, что фальсифицировал метаданные фотографии, на которой он находился в Гватемале» . Следующая Сеть . Проверено 5 ноября 2018 .
  22. Персонал (31 июля 2013 г.). "Презентация XKeyscore от 2008 г. - Читать полностью - Учебные материалы для программы XKeyscore. Подробное описание того, как аналитики могут использовать ее и другие системы для добычи огромных баз данных агентств и разработки разведывательных данных из Интернета - раскрыта: программа АНБ, которая собирает" почти все, что делает пользователь Интернет ' " . Хранитель . Проверено 6 августа 2013 года .
  23. Хасан, Нихад, и Хиджази, Рами. Цифровая конфиденциальность и безопасность с использованием Windows: Практическое руководство . Апресс, 2017. С. 57-59.
  24. ^ «Вращение JPEG и ориентация EXIF ​​/ Цифровые камеры с датчиками ориентации и т . Д.» . Impulseadventure.com . Проверено 26 декабря 2012 .
  25. ^ (JEITA CP-3451) Раздел 4.7.2: Структура взаимодействия APP2 в сжатых данных.
  26. Фил Харви (18 марта 2011 г.). «Теги FlashPix» . Проверено 29 марта 2011 года .
  27. ^ (JEITA CP-3451) Раздел 5: Спецификация аудиофайла Exif.
  28. Эван Хантер. «EXIF Makernotes - Справочная информация» . OZHiker . Проверено 29 января 2008 .
  29. ^ «Exif MakerNote 解析 カ イ セ キ 情報» (на японском языке). Камисака. Архивировано из оригинала на 2008-12-06 . Проверено 29 января 2008 .
  30. ^ «Документация SIGMA и FOVEON EXIF ​​MakerNote» . x3f.info. Архивировано из оригинала на 2007-08-05 . Проверено 26 марта 2008 .
  31. ^ "Типы Makernote" . exiftool.org .
  32. ^ "Olympus Makernotes" (на немецком языке). Олипедия. Архивировано из оригинала на 2008-01-19 . Проверено 29 января 2008 .
  33. ^ Huggel, Andreas (2012-04-25). «Форматы и спецификации Makernote» . Проверено 9 сентября 2012 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Стандарты CIPA - Ассоциация камер и устройств обработки изображений
  • Стандартная версия Exif 2.32 * Новое
  • Стандартная версия Exif 2.3
  • Стандартная версия Exif 2.2 как HTML
  • Exif Exchangeable Image File Format, версия 2.2
  • Exif в каталоге тегов TIFF
  • Рабочая группа по метаданным
  • Список тегов Exif, включая теги MakerNote