TIFF图像文件格式与实例分析

一、TIFF格式介绍

TIFF（Tagged Image File Format）是一种基于标志域的图形，依靠指针连接来组织数据。TIFF与其他标记语言不同的是除了图像数据还可以记录其他信息。其他的图像格式可以嵌入到TIFF中为其所用。TIFF有四种类型，TIFF-B，双色；TIFF-G，黑白灰度；TIFF-P，带调色板的彩色图形；TIFF-R，适合RGB色彩的图形。

二、TIFF的组成

TIFF由四部分组成，分别是图像文件头Image File Header(IFH)、图像文件目录Image File Directory(IFD)、目录项Directory Entry(DE)、图像数据。

图像由8字节的文件头起始，文件头指向第一个文件目录。文件目录中包含了图像的各种信息，也包含了一个指向实际图像数据的指针。

1.图像文件头(IFH)

Byte 0-1: 字节顺序标志位，值为II或者MM。II表示小字节在前，又称为little-endian。MM表示大字节在前，又成为big-endian。

Byte 2-3: TIFF的标志位，一般都是42

Byte 4-7: 第一个IFD的偏移量。可以在任意位置，但必须是在一个字的边界，也就是说必须是2的整数倍。

2.图像文件目录(IFD)

由于一个TIFF文件中可以有多个图像，而一个IFD只标识一个图像的所有属性，所以，一个TIFF文件中有几个图像，就会有几个IFD。

Byte 0-1: 表示此IFD包含了多少个DE。每个DE只标识了图像的一个属性，那么这幅图像有N个属性就会有N个DE。在此假设数目为n

Byte 2-(n*12+1): n个DE

Byte (n*12+2)-(n*12+5): 下一个IFD的偏移量，如果没有（只有一幅图像）则置为0

3.目录项(DE)

Byte 0-1: TAG，即该属性的标签编号，在文件目录中按升序排列。

Byte 2-3: 数据类型。

Byte 4-7: 数量。通过类型和数量可以确定存储此TAG的数据需要占据的字节数

Byte 8-11: 如果占用的字节数少于4，则数据直接存于此。如果超过4个，则这里存放的是指向实际数据的指针

TAG值表
TAG(16进制)	数据类型	释义
0100	Int	图像宽度
0101	Int	图像高度
0102	Int	颜色深度，1为单色，4为16色，8为256色
0103	Int	压缩方式（1/2/32773），1为不压缩
0106	Int	是否反色显示，1为反色，否则不反色
0111	Long	图像扫描线偏移量，即图像数据起始字节相对文件开始处的偏移量
0116	Long	图像扫描线数量，即图像高度
0117	Int	图像数据字节长度
011A	Rational	水平分辨率偏移量
011B	Rational	垂直分辨率偏移量
0131	ASCII	生成该图像的软件名
0132	ASCII	生成该图像的时间
0140	Int	调色板偏移量，256色和16色图像才有该属性，并有连续两个调色板

注：ASCII类型为文本类型，是7位ASCII码加1位二进制0；Rational为分数类型，由两个long组成，第一个是分子，第二个是分母。

4.图像数据

这些数据可能是压缩的，也可能是未压缩的。如果经过压缩，那么压缩算法又有许多种，所以，图像数据是TIFF文件中最为复杂的部分，暂还没有哪个软件能译出所有的压缩算法。

三、实例分析

分析一张TIFF图片如下：（由于CSDN不能放.tif文件，在此放.png格式）

此图片用画图软件创建一张15像素×15像素的白色背景，并绘制绿色圆环

用16进制图片查看器查看数据如下：

文件头：Byte 0000-0007

Byte 0-1：值都为49，对应ASCII码为II，即小字节在前

Byte 2-3：值为42，TIFF标志位

Byte 4-7：第一个IFD的偏移量，为8e，即从8e开始是第一个IFD。该tif文件只有一张图像，因此只有一个IFD。

图像文件目录：Byte 008e-015f

Byte 008e-008f：值为11，即有17个目录项DE，每个DE占12个字节，17个DE共占204字节；

Byte 0090-015b：17个DE共204字节，每个DE分析见下

Byte 015c-015f：值为0，即没有第二个图像（IFD）

目录项：Byte 0090-015f

序号	偏移量	TAG	type	length	value	说明
1	0090	00fe	long	1	0	-
2	009c	0100	long	1	15	图像宽为15
3	00a8	0101	long	1	15	图像高位15
4	00b4	0102	int	4	0160(16进制)	共4个int数据，值都为8，即是一幅32位真彩图像
5	00c0	0103	int	1	5	图像被压缩
6	00cc	0106	int	1	2	图像不反色
7	00d8	0111	long	1	8	图像起始字节为8
8	00e4	0112	int	1	1	-
9	00f0	0115	int	1	4	每像素颜色成分
10	00fc	0116	long	1	15	图像扫描线数量（即图像高度）
11	0108	0117	long	1	134	图像数据字节总数为134
12	0114	011a	rational	1	0168(16进制)	水平分辨率偏移量放置在0168-016f字节处
13	0120	011b	rational	1	0170(16进制)	垂直分辨率偏移量放置在0170-0177字节处
14	012c	011c	int	1	1	按RGBRGB格式存储
15	0138	0128	int	1	2	-
16	0144	013d	int	1	2	-
17	0150	0152	int	1	2	-