cr2文件
首先是8个字节的文件头。
CR2的前2个字节是"II"，代表INTEL格式的存储顺序，即低字节在前，高字节在后。
接下来是固定的2个字节：0x2a00。
最后的4个字节的整数是指向第一个IFD（IMAGE FILE DIRECTORY图像文件目录）的绝对偏置量（起始位置）。
IFD的结构如下：
第一个2字节的整数表示在此IFD内的entry的数量，每个entry为12字节，顺序排列。最后一个entry之后的4字节整数代表下一个IFD的起始位置，如果是0，表示这是最后一个IFD。
ENTRY的结构如下：
第一个2字节的整数为tag，表示是哪种信息；
第二个2字节的整数为type，表示单个数据的格式，对应的数据类型如表：
type值 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
格式 | unsigned byte | ascii strings | unsigned short | unsigned long | unsigned rational | signed byte |
单个数据字节数 | 1 | 1 | 2 | 4 | 8 | 1 |
type值 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
格式 | undefined | signed short | signed long | signed rational | single float | double float |
单个数据字节数 | 1 | 2 | 4 | 8 | 4 | 8 |
第三个4字节的整数为len，表示数据的个数；
由type值可以确定单个数据占用的字节数，乘以len就是数据的总长度。如果数据总长不超过4个字节，则保存在entry最后的4个字节中；如果超过4个字节，则entry最后的4字节整数代表数据的存储位置相对文件头的偏置量。在该位置上可以读取数据。 根据这样的规则，就可以从raw文件中确定里面所含的每个IFD内的每个tag值，及按照type和len信息确定数据位置并读取。接下来是一个查表解读的过程。
在IFD中对应tag 0x8769的4位整数是指向另一个含有EXIF信息的子IFD的偏置量。
EXIF子IFD的结构与IFD相同，只是只有一个。
在EXIF子IFD中对应tag 0927c的4位整数是指向另一个含有MAKERNOTE信息的子IFD的偏置量。该子IFD的结构与IFD相同，也只有一个。
按照以上规则从CR2文件中顺序读出的内容为：
类别 | 编号 | (HEX) | TYPE | LEN | 名称 | 含义 |
val= | ||||||
ifd= | ||||||
entries | ||||||
tiff | 1 | 100 | 3 | 1 | JpegImageWidth | JPEG图宽度 |
tiff | 2 | 101 | 3 | 1 | JpegImageLength | JPEG图高度 |
tiff | 3 | 102 | 3 | 3 | JpegBitsPerSample | 每通道位数 |
tiff | 4 | 103 | 3 | 1 | Compression | 压缩 |
tiff | 5 | 10F | 2 | 6 | Maker | 制造商 |
tiff | 6 | 110 | 2 | 14 | Model | 相机型号 |
tiff | 7 | 111 | 4 | 1 | JpegstripOffsets | JPEG图偏置值 |
tiff | 8 | 112 | 3 | 1 | Orientation | 方向 |
tiff | 9 | 117 | 4 | 1 | JpegStripByteConunts | JPEG图数据长度 |
tiff | 10 | 11A | 5 | 1 | XResolution | X分辨率 |
tiff | 11 | 11B | 5 | 1 | YResolution | Y分辨率 |
tiff | 12 | 128 | 3 | 1 | ResolutionUnit | 分辨率单位 |
tiff | 13 | 132 | 2 | 20 | DateTime | 修改时刻 |
tiff | 14 | 8769 | 4 | 1 | ExifOffset | exif信息IFD的偏置量 |
exif entries | ||||||
exif | 1 | 829A | 5 | 1 | ExposureTime | 曝光时间 |
exif | 2 | 829D | 5 | 1 | FNumber | 光圈 |
exif | 3 | 8822 | 3 | 1 | ExposureProgram | 曝光程序 |
exif | 4 | 8827 | 3 | 1 | ISOSpeedRatings | ISO值 |
exif | 5 | 9000 | 7 | 4 | ExifVersion | exif版本 |
exif | 6 | 9003 | 2 | 14 | DateTimeOriginal | 拍摄时刻 |
exif | 7 | 9004 | 2 | 14 | DateTimedigitized | 数字化时刻 |
exif | 8 | 9101 | 7 | 4 | ？ | |
exif | 9 | 9201 | A | 1 | ShutterSpeedValue | 比1秒快的级数 |
exif | 10 | 9202 | 5 | 1 | ApertureValue | 比F1小的级数 |
exif | 11 | 9204 | A | 1 | ExposureBiasValue | 补偿级数 |
exif | 12 | 9207 | 3 | 1 | MeteringMode | 测光模式 |
exif | 13 | 9209 | 3 | 1 | Flash | 闪光灯运行 |
exif | 14 | 920A | 5 | 1 | FocalLength | 镜头焦距 |
exif | 15 | 927C | 7 | 20A8 | MakerNoteOffset | makernote信息IFD的偏置量 |
makernote entries | ||||||
make | 1 | 1 | 3 | 46 | Camerasettings1 | 相机设置1 |
make | 2 | 2 | 3 | 4 | CanonFocalLength | 焦距 |
make | 3 | 3 | 3 | 4 | ||
make | 4 | 4 | 3 | 34 | Camerasettings2 | 相机设置2 |
make | 5 | 6 | 2 | 32 | Image Type | 图片类型 |
make | 6 | 7 | 2 | 32 | Firmware Version | 硬件版本 |
make | 7 | 9 | 2 | 32 | Owner Name | 拥有者 |
make | 8 | C | 4 | 1 | Camera Serial Number | 序列号，为4字节整数值 |
make | 9 | D | 7 | 1024 | ||
make | 10 | F | 3 | 19 | Custom Functions | 用户设置 |
make | 11 | 10 | 4 | 1 | ||
make | 12 | 12 | 3 | 28 | CanonPictureInfo | 图像信息 |
make | 13 | 13 | 3 | 4 | ||
make | 14 | 15 | 4 | 1 | ||
make | 15 | 19 | 3 | 1 | ||
make | 16 | 83 | 4 | 1 | ||
make | 17 | 93 | 3 | 16 | CanonFileInfo | 文件信息 |
make | 18 | A0 | 3 | 14 | CanoncolorInfo | 色彩信息 |
make | 19 | AA | 3 | 5 | ||
make | 20 | D0 | 4 | 1 | ||
make | 21 | E0 | 3 | 17 | ||
make | 22 | 4001 | 3 | 582 | ||
make | 23 | 4002 | 3 | 2676 | ||
make | 24 | 4003 | 3 | 22 | ||
exif | 16 | 9286 | 7 | 108 | Usercomment | 用户备注 |
exif | 17 | A000 | 7 | 4 | FlashPixVersion | flashpix版本 |
exif | 18 | A001 | 3 | 1 | ColorSpace | 色彩空间 |
exif | 19 | A002 | 3 | 1 | ExifImageWidth | 主图像宽度 |
exif | 20 | A003 | 3 | 1 | ExifImageHeight | 主图像高度 |
exif | 21 | A005 | 4 | 1 | ExifInteroperabilityOffset | 指向IFD。描述互通性 |
exif | 22 | A20E | 5 | 1 | FocalPlaneXResolution | 像面分辨率 |
exif | 23 | A20F | 5 | 1 | FocalPlaneYResolution | 像面分辨率 |
exif | 24 | A210 | 3 | 1 | FocalPlaneResolutionUnit | 像面分辨率单位 |
exif | 25 | A401 | 3 | 1 | CustomRendered | 渲染方式？ |
exif | 26 | A402 | 3 | 1 | ExposureMode | 曝光模式 |
exif | 27 | A403 | 3 | 1 | WhiteBalance | 白平衡设置 |
exif | 28 | A406 | 3 | 1 | SceneCaptureType | 图像类型？ |
ifd | = | |||||
offset= | ||||||
entries= | ||||||
tiff | 1 | 201 | 4 | 1 | JpegIFOffset | JPEG缩略图偏置量 |
tiff | 2 | 202 | 4 | 1 | JpegIFByteCount | JPEG缩略图数据长度 |
ifd | = | |||||
offset= | ||||||
entries= | ||||||
tiff | 1 | 100 | 3 | 1 | RGBImageWidth | RGB缩略图宽度 |
tiff | 2 | 101 | 3 | 1 | RGBImageLength | RGB缩略图高度 |
tiff | 3 | 102 | 3 | 3 | RGBBitsPerSample | 每通道位数 |
tiff | 4 | 103 | 3 | 1 | Compression | 压缩（无效？） |
tiff | 5 | 106 | 3 | 1 | PhotometricInterpretation | 色彩空间 |
tiff | 6 | 111 | 4 | 1 | RGBStripOffsets | RGB缩略图偏置值 |
tiff | 7 | 115 | 3 | 1 | RGBSamplesPerPixel | 每像素通道数 |
tiff | 8 | 116 | 3 | 1 | RGBRowsPerStrip | 数据块中的行数 |
tiff | 9 | 117 | 4 | 1 | RGBStripByteConunts | RGB缩略图数据长度 |
tiff | 10 | 11C | 3 | 1 | PlanarConfiguration | 如果是YCRCB,排列方式 |
tiff | 11 | C5D9 | 4 | 1 | ||
ifd | = | |||||
offset= | ||||||
entries= | ||||||
tiff | 1 | 103 | 3 | 1 | Compression | 压缩（无效？） |
tiff | 2 | 111 | 4 | 1 | StripOffsets | RAW图偏置值 |
tiff | 3 | 117 | 4 | 1 | StripByteConunts | RAW图数据长度 |
tiff | 4 | C5D8 | 4 | 1 | ||
tiff | 5 | C5E0 | 4 | 1 | ||
makernotes的部分内容是整型数组，按照在数组中的位置解析：
名称 | 数组中的位置 | 含义 |
CameraSettings1 | 1 | Length in bytes |
2 | Macro mode | |
3 | Self-timer in 1/10 second | |
4 | Quality | |
5 | Flash Mode | |
6 | Continuous drive mode | |
7 | ||
8 | Focus Mode | |
9 | ||
10 | ||
11 | Image Size | |
12 | Easy shooting Mode | |
13 | Digital Zoom | |
14 | Contrast | |
15 | Saturation | |
16 | Sharpness | |
17 | ISO Speed | |
18 | Metering Mode | |
19 | Focus Type | |
20 | Auto Focus Point Selected | |
21 | Exposure Mode | |
22 | ||
23 | LensType | |
24 | long focal length of lens | |
25 | short focal length of lens | |
26 | focal units per mm | |
27 | ||
28 | ||
29 | Flash Activity | |
30 | Flash details | |
31 | ||
32 | ||
33 | FocusContinuous | |
34 | ||
35 | ||
36 | ||
37 | ZoomedResolution | |
38 | ZoomedResolutionBase | |
39 | ||
40 | ||
41 | ||
42 | ||
43 | ColorTone | |
44 | ||
45 | ||
46 | ||
Custom Functions | 1 | Length in Byte |
2 | SetFunctionWhenShooting | |
3 | LongExposureNoiseReduction | |
4 | FlashSyncSpeedAv | |
5 | Shutter-AELock | |
6 | AFAssistBeam | |
7 | ExposureLevelIncrements | |
8 | FlashFiring | |
9 | ISOExpansion | |
10 | AEBsequence | |
11 | Superimposeddisplay | |
12 | MenuButtonDisplayPosition | |
13 | MirrorLockup | |
14 | AFPointSelectionMethod | |
15 | ETTLII | |
16 | ShutterCurtainSync | |
17 | SafetyShiftInAVorTV | |
18 | LensAFStopButton | |
19 | AddOriginalDecisionData | |
CanonFocalLength | 2 | FocalLength |
3 | FocalPlaneXSize in 1/1000 inch | |
4 | FocalPlaneYSize in 1/1000 inch | |
CanonPictureInfo | 3 | CanonImageWidth |
4 | CanonImageHeight | |
5 | CanonImageWidthAsShot | |
6 | CanonImageHeightAsShot | |
23 | AFPointsUsed | |
CanonFileInfo | 1 | Length in Byte |
2 | Directory | |
3 | filenumber | |
CanonColorInfo | 1 | Length in Byte |
10 | ColorTemperature | |
CameraSettings2 | 1 | Length in Byte |
2 | ||
3 | ISO | |
4 | ||
5 | TargetAperture | |
6 | TargetExposureTime | |
7 | ExposureCompensation | |
8 | WhiteBalance | |
9 | ||
10 | SequenceNumber | |
11 | ||
12 | ||
13 | ||
14 | ||
15 | ||
16 | FlashExposureComp | |
17 | AutoExposureBracketing | |
18 | AEBBracketValue | |
19 | ||
20 | FocusdistanceUpper | |
21 | FocusDistanceLower | |
22 | FNumber | |
23 | ExposureTime | |
24 | ||
25 | Bulb Duration in 1/10 second | |
26 | ||
27 | ||
28 | AutoRotate | |
29 | ||
30 | Self-timer2 | |
31 | ||
32 | ||
33 | ||
34 |
因为CR2是私有格式，有些tag的含义还没有搞清楚。
有趣的是在CR2中除了主图数据外，还含有3个缩略图，其中一个是大幅的JPEG图，另外2个是小幅的JPEG和位图。通过读取IFD可以找到它们在文件中的位置和数据长度，直接将对应的数据块保存下来就是标准的图像文件。
从RAW图像偏置值出发可以解码原始图像数据。
通过读DCRAW源程序学到了许多东西。终于搞明白了CR2的结构。
下面的一些术语可能用得不甚准确，只是用来描述编程的思路。
从RAW图像偏置值可以定位到RAW图像数据块的起始点。
以下双字节整型高位字节在前，低位字节在后。
第一个是整数0xFFDA。
接下来的信息块类似IFD，包含多个组，每个数据块组结构是：
第一个2字节的整数为tag，表示是哪种信息；
第二个2字节的整数为len，表示以字节为单位的数据长度，包括本整数。接下来是len字节长的数据。
tag(hex) len 说明 | ||
FFC3 | 4 | 2个双字节整数，第一个是存储图像高度，第二个是存储图像的宽度的一半 |
FFC4 | 60 | 解码表 |
FFDA | - | CCD压缩数据的开始 |
解码表是60个单字节的数组，1-30字节为奇数列（1，3，5……）的解码表，31-60字节是偶数列（2，4，6……）的解码表。
30字节的编解码表结构：
1：0用于奇数列，1用于偶数列。
2-17：按照顺序分别代表从1到16位码字的数量，其和为13，即共有13种码字。
18-30：每种码字后面对应的数据比特数。
码字的确定：
定义'最大码字'。（最大码字并非真正的码字）
设：‘0'位数的最大码字是0。
如果某个位数的最大码字是N，则下一个位数的最大码字为2*N+M，M是下一个位数的码字的数量。
下一个位数的码字从2*N开始依次增加，直到2*N+M-1。数量M分别由编码表中2-17字节对应的数值确定。
解码树：
按照以上编码表构造出2个二叉解码树。
解码树可以用链表来实现。对每一个码字，从根节点出发，测试每一位对应的节点，如果不存在，则创建节点。最后一位对应的节点存储数据比特数。
解压缩：
从FFDA开始是真正的CCD数据，按行的顺序排列，采用变长压缩形式，注意每个0xFF后面的一个字节被忽略。
每个像元的数据格式是码字＋数据。由码字确定数据的长度，即比特数，进而读出数值。如果此数的最高位是0，则表示是负值，需要取补码。
例如，假设码字010对应的比特数是7，则以下比特列 0100010100100…… 解码过程是：
1）读010，解析出数据长度7比特
2）读7个比特：0010100 |b＝20
3）最高位是0，实际数值是 20－1111111|b=-107
这样读出的每个像元位置上的数值还不是原始数据，而是经过了变换。恢复的步骤是：
1）第1行第1、2个数值分别加2048
2）第1、2列从第2行起，依次每个像元的值加上上一行同列像元的值
3）从第3列起，依次每个像元的值加上左边第2列同行像元的值
这样就获得了CCD的原始感光数据。20D的CFA排列方式是：
RGRGRGRG
GBGBGBGB
由此加上色彩均衡，即得到彩色图像。
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