TIFF 파일 포맷

TIFF 파일 포맷 분석
* 특별한 언급이 없는 한 나오는 숫자는 모두 16진수로 간주함




TIF 파일의 물리적 데이터 배열

TIF 파일의 논리적 구성

Image File Header (IFH)

typedef struct _TiffHeader
{
    WORD  Identifier;  /* Byte-order Identifier */
    WORD  Version;     /* TIFF version number (always 2Ah) */
    DWORD IFDOffset;   /* Offset of the first Image File Directory*/
} TIFHEAD;

헤더는 위와 같은 형태로 구성된다.

[Identifier] (2바이트)
Identifier가 49 49 (Little Endian) 혹은 4D 4D (Big Endian) 이면 TIFF 파일이다.

[Version] (2바이트)
Version 은 00 2A (Little Endian) 혹은 2A 00 (Big Endian).

[IFDOffset] (4바이트)
IFDOffset 은 첫 IFD의 오프셋이다. 만약 TIFF 파일 안에 페이지가 하나밖에 없다면 08 00 00 00 (Little Endian)일 확률이 높다.

* 어떤 파일의 HEX Data가 49 49 2A 00 (Little Endian) 이거나 4D 4D 00 2A (Big Endian) 이라면 TIFF 파일일 확률이 높다.










Image File Directory (IFD)




IFD의 포맷

IFD는 각 페이지의 헤더같은 존재임.
하지만 헤더처럼 일정한 위치와 형태를 지니지 않음.
하나의 TIFF 파일에는 최소한 1개 이상의 IFD가 존재함.





IFD

typedef struct _TifIfd
{
    WORD    NumDirEntries;    /* Number of Tags in IFD  */
    TIFTAG  TagList[];        /* Array of Tags  */
    DWORD   NextIFDOffset;    /* Offset to next IFD  */
} TIFIFD;

[NumDirEntries] (2바이트)
IFD 에 태그가 몇개인지 나타냄.
예를 들어 NumDirEntries 값이 15 00 (Little Endian이므로 0x15) 이라면 21개의 태그가 있다는 뜻.

[TagList[]] (태그배열)
태그는 이미지 크기, 컬러, 압축 등의 정보를 가지고 있음.
각 태그는 12바이트의 크기를 지님.

[NextIFDOffset] (4바이트)
다음 IFD의 offset 정보.
만약 다음 IFD가 없다면 00 00 00 00 의 값을 가짐.






Tags

typedef struct _TifTag
{
    WORD   TagId;       /* The tag identifier  */
    WORD   DataType;    /* The scalar type of the data items  */
    DWORD  DataCount;   /* The number of items in the tag data  */
    DWORD  DataOffset;  /* The byte offset to the data items  */
} TIFTAG;

[TagId] (2바이트)
태그 ID.

[DataType] (2바이트)
데이터 아이템의 타입

1	BYTE	8-bit unsigned integer
2	ASCII	8-bit, NULL-terminated string
3	SHORT	16-bit unsigned integer
4	LONG	32-bit unsigned integer
5	RATIONAL	Two 32-bit unsigned integers

6	SBYTE	8-bit signed integer
7	UNDEFINE	8-bit byte
8	SSHORT	16-bit signed integer
9	SLONG	32-bit signed integer
10	SRATIONAL	Two 32-bit signed integers
11	FLOAT	4-byte single-precision IEEE floating-point value
12	DOUBLE	8-byte double-precision IEEE floating-point value

[DataCount] (4바이트)
태그 데이터 안의 아이템 갯수

[DataOffset] (4바이트)
데이터 아이템의 byte offset




태그 종류 (Tag ID 는 십진수임)

Tag Name	Tag ID	Tag Type	4.0	5.0	6.0
Artist	315	ASCII	-	*	*
BadFaxLines[1]	326	SHORT or LONG	-	-	-
BitsPerSample	258	SHORT	*	*	*
CellLength	265	SHORT	*	*	*
CellWidth	264	SHORT	*	*	*
CleanFaxData[1]	327	SHORT	-	-	-
ColorMap	320	SHORT	-	*	*
ColorResponseCurve	301	SHORT	*	*	x
ColorResponseUnit	300	SHORT	*	x	x
Compression	259	SHORT	*	*	*
Uncompressed	1		*	*	*
CCITT 1D	2		*	*	*
CCITT Group 3	3		*	*	*
CCITT Group 4	4		*	*	*
LZW	5		-	*	*
JPEG	6		-	-	*
Uncompressed	32771		*	x	x
Packbits	32773		*	*	*
ConsecutiveBadFaxLines[1]	328	LONG or SHORT	-	-	-
Copyright	33432	ASCII	-	-	*
DateTime	306	ASCII	-	*	*
DocumentName	269	ASCII	*	*	*
DotRange	336	BYTE or SHORT	-	-	*
ExtraSamples	338	BYTE	-	-	*
FillOrder	266	SHORT	*	*	*
FreeByteCounts	289	LONG	*	*	*
FreeOffsets	288	LONG	*	*	*
GrayResponseCurve	291	SHORT	*	*	*
GrayResponseUnit	290	SHORT	*	*	*
HalftoneHints	321	SHORT	-	-	*
HostComputer	316	ASCII	-	*	*
ImageDescription	270	ASCII	*	*	*
ImageHeight	257	SHORT or LONG	*	*	*
ImageWidth	256	SHORT or LONG	*	*	*
InkNames	333	ASCII	-	-	*
InkSet	332	SHORT	-	-	*
JPEGACTTables	521	LONG	-	-	*
JPEGDCTTables	520	LONG	-	-	*
JPEGInterchangeFormat	513	LONG	-	-	*
JPEGInterchangeFormatLength	514	LONG	-	-	*
JPEGLosslessPredictors	517	SHORT	-	-	*
JPEGPointTransforms	518	SHORT	-	-	*
JPEGProc	512	SHORT	-	-	*
JPEGRestartInterval	515	SHORT	-	-	*
JPEGQTables	519	LONG	-	-	*
Make	271	ASCII	*	*	*
MaxSampleValue	281	SHORT	*	*	*
MinSampleValue	280	SHORT	*	*	*
Model	272	ASCII	*	*	*
NewSubFileType	254	LONG	-	*	*
NumberOfInks	334	SHORT	-	-	*
Orientation	274	SHORT	*	*	*
PageName	285	ASCII	*	*	*
PageNumber	297	SHORT	*	*	*
PhotometricInterpretation	262	SHORT	*	*	*
WhiteIsZero	0		*	*	*
BlackIsZero	1		*	*	*
RGB	2		*	*	*
RGB Palette	3		-	*	*
Tranparency Mask	4		-	-	*
CMYK	5		-	-	*
YCbCr	6		-	-	*
CIELab	8		-	-	*
PlanarConfiguration	284	SHORT	*	*	*
Predictor	317	SHORT	-	*	*
PrimaryChromaticities	319	RATIONAL	-	*	*
ReferenceBlackWhite	532	LONG	-	-	*
ResolutionUnit	296	SHORT	*	*	*
RowsPerStrip	278	SHORT or LONG	*	*	*
SampleFormat	339	SHORT	-	-	*
SamplesPerPixel	277	SHORT	*	*	*
SMaxSampleValue	341	Any	-	-	*
SMinSampleValue	340	Any	-	-	*
Software	305	ASCII	-	*	*
StripByteCounts	279	LONG or SHORT	*	*	*
StripOffsets	273	SHORT or LONG	*	*	*
SubFileType	255	SHORT	*	x	x
T4Options[2]	292	LONG	*	*	*
T6Options[3]	293	LONG	*	*	*
TargetPrinter	337	ASCII	-	-	*
Thresholding	263	SHORT	*	*	*
TileByteCounts	325	SHORT or LONG	-	-	*
TileLength	323	SHORT or LONG	-	-	*
TileOffsets	324	LONG	-	-	*
TileWidth	322	SHORT or LONG	-	-	*
TransferFunction[4]	301	SHORT	-	-	*
TransferRange	342	SHORT	-	-	*
XPosition	286	RATIONAL	*	*	*
XResolution	282	RATIONAL	*	*	*
YCbCrCoefficients	529	RATIONAL	-	-	*
YCbCrPositioning	531	SHORT	-	-	*
YCbCrSubSampling	530	SHORT	-	-	*
YPosition	287	RATIONAL	*	*	*
YResolution	283	RATIONAL	*	*	*
WhitePoint	318	RATIONAL	-	*	*

Strips

TIFF 파일은 하나의 파일에 여러개의 이미지가 들어가야 하므로 Strip 이라는 개념이 있음. (TIFF 6.0 은 strips 보다 tiles 를 가지고 있을 확률이 높음)
strip은 비트맵 이미지 데이터의 연속적인 row의 모임.
(다른 이미지 포맷의 blocks, bands, chunks 같은 개념과 유사함)
strip 을 표현하기 위해 IFD에 3개의 Tag가 필요함. (RowsPerStrip, StripOffsets, StripByteCounts)
non-YCbCr subfile image 에서 strip의 수를 알려면 아래의 공식을 사용가능.

StripsInImage = floor((ImageLength * (RowsPerStrip - 1)) / RowsPerStrip);





Tiles
Strip이 Length만을 가진 1차원적인 오브젝트라면 Tile은 Width, Length를 가진 2차원적인 오브젝트.
수평적 strip으로 나누는 것보다 4각형 tile로 나누는 것이 고해상 이미지에서 훨씬 이익.
졸라 큰 이미지의 한쪽 귀퉁이만을 보여줄 때 strip을 사용하면 보이지 않는 나머지 면까지 압축을 풀고 메모리에 저장해야 하지만 tile로 할 경우엔 그렇지 않음. (딱 그 면 정도만 해주면 되니까)
Tiles로 구성된 TIFF 파일은 IFD에 RowsPerStrip, StripByteCounts, StripOffsets 태그 대신 TileWidth, TileLength, TileOffsets, TileByteCounts 태그가 필요함.
TileWidth, TileLength 는 항상 16의 배수여야 하고, 하나의 subfile 안에 있는 tile은 모두 같은 크기여야 함.
non-YCbCr subfile image 에서 타일의 수는 아래의 공식으로 구할 수 있음.

TilesAcross = (ImageWidth + (TileWidth + 1)) / TileWidth;
TilesDown   = (ImageLength + (TileLength - 1)) / TileLength;
TilesInImage = TilesAcross * TilesDown;

이미지가 planes 로 나눠져 있을 경우(PlanarConfiguration = 2) 타일의 수는 아래의 공식으로 구함

TilesInImage = TilesAcross * TilesDown * SamplesPerPixel;







참고
http://netghost.narod.ru/gff/graphics/summary/tiff.htm

tiff6.pdf