tif是什么意思



1 什么是TIFF？TIFF是Tagged Image File Format的缩写。在现在的标准中，只有TIFF存在， 其他的提法已经舍弃不用了。做为一种标记语言，TIFF与其他文件格式最大的不同在于除了图像数据，它还可以记录很多图像的其他信息。它记录图像数据的方式也比较灵活， 理论上来说， 任何其他的图像格式都能为TIFF所用， 嵌入到TIFF里面。比如JPEG， Lossless JPEG， JPEG2000和任意数据宽度的原始无压缩数据都可以方便的嵌入到TIFF中去。由于它的可扩展性， TIFF在数字影响、遥感、医学等领域中得到了广泛的应用。TIFF文件的后缀是.tif或者.tiff 2 TIFF文件结构 TIFF文件中的三个关键词是：图像文件头Image File Header(IFH)， 图像文件目录Image File Directory(IFD)和目录项Directory Entry(DE)。每一幅图像是以8字节的IFH开始的， 这个IFH指向了第一个IFD。IFD包含了图像的各种信息， 同时也包含了一个指向实际图像数据的指针。IFH的构成：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。IFD的构成(0代表此IFD的起始位置)：Byte 0-1: 表示此IFD包含了多少个DE，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，如果没有则置为0DE的构成：Byte 0-1: 此TAG的唯一标识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

可以用以下的图来表示(图来自http://www.cppblog.com/windcsn/archive/2009/03/12/1158.html)

在TIFF6.0中，定义了12种数据类型，分别是：

1 = BYTE 8-bit unsigned integer. 2 = ASCII 8-bit byte that contains a 7-bit ASCII code; the last byte must be NUL (binary zero). 3 = SHORT 16-bit (2-byte) unsigned integer. 4 = LONG 32-bit (4-byte) unsigned integer. 5 = RATIONAL Two LONGs: the first represents the numerator 6 = SBYTE An 8-bit signed (twos-complement) integer. 7 = UNDEFINED An 8-bit byte that may contain anything, depending on the definition of the field. 8 = SSHORT A 16-bit (2-byte) signed (twos-complement) integer. 9 = SLONG A 32-bit (4-byte) signed (twos-complement) integer. 10 = SRATIONAL Two SLONG’s: the first represents the numerator of a fraction, the second the denominator. 11 = FLOAT Single precision (4-byte) IEEE format. 12 = DOUBLE Double precision (8-byte) IEEE format.

－个TIFF文件可能包含多个IFD，每一个IFD都是一个子文件。Baseline解码器只要求解第一个IFD所对应的图像数据。扩展的TIFF图像经常包含多个IFD，每一个IFD都包含了不同的信息。

TIF图一般由三个部分组成：文件头（简称IFH）、文件目录（简称IFD）、图像数据。 一、图像文件头（Image File Header） 　　IFH数据结构包含3个成员共计8个字节（见表一）： 表一 IFH结构描述------------------------------------------------------------名称　　　　　　　　字节数　数据类型 说明------------------------------------------------------------Byteorder　　　　　　　2　　Integer　　TIF标记，其值为4D4D或4949 Version　　　　　　　　2　　Integer　　版本号，其值恒为2A00 Offset to first IFD　　4　　Long　　　 第一个IFD的偏移量------------------------------------------------------------表一说明 　　1.Byteorder：可能是H4D4D或H4949，H4D4D表示该图是摩托罗拉整数格式，H4949表示该图是Intel整数格式。 　　2.Version：总是H2A00，它可能是tif文件的版本，也可能用于进一步校验该文件是否为TIF格式。 　　3.Offset to first IFD：第一个IFD相对文件开始处的偏移量（因为可能会有多个顺序排列的IFD）。 　　IFD数据结构并不一定紧跟在IFH后面，相反，它常常位于第三部分图像数据的后面，即TIF图像文件的一般组织形式是：IFH——图像数据——IFD。 　　二、图像文件目录（Image File Directory） 　　IFD是TIF图像文件中重要的数据结构，它包含了三个成员。由于一个TIF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（有的文章把“属性”称之为“标签”），所以，一个TIF文件中有几个图像，就会有几个IFD。IFD的结构见表二： 表二 IFD结构描述-----------------------------------------------------------------名称　　　　　　　　　字节数　数据类型 说明-----------------------------------------------------------------Directory Entry Count 　2　　Integer　　本IFD中DE的数量Directory Entry(1)　　　12　　　　　　　简称DE，中文译义“目录项”Directory Entry(2)　　　12……Directory Entry(N)　　　12 Offset to next IFD　　　4　　Long　　　　下一个IFD的偏移量-----------------------------------------------------------------表二说明 　　1.Directory Entry Count：指出在该IFD中DE的个数； 　　2.Directory Entry：共12个字节，结构见表三。需要指出的是，DE的个数是不定的，因为每个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，用户甚至可添加自定义的标记属性，这就是为什么称TIF格式文件为“可扩充标记的文件”的原因。 　　3.Offset to next IFD Or NULL：下一个IFD相对于文件开始处的位置，这是一个链式构成。如果该数字为0，表示已经是最后一个IFD。当然，如果该TIF文件只包含了一幅图像，那么就只有一个IFD，显然这个偏移量也会等于0。 表三 DE结构描述--------------------------------------------------名称　　　　　字节数　　数据类型 说明--------------------------------------------------tag　　　　　　　2　　　Integer　　本属性的标签编号type　　　　　　 2　　　Integer　　本属性值的数据类型length　　　　　 4　　　Long　　　 该类型数据的数量valueOffset　　　4　　　Long　　　 属性值的存放偏移量--------------------------------------------------表三说明 　　由DE标识的图像属性有：图像的大小、分辨率、是否压缩、像素的行列数、颜色深度（单色、16色、256色、真彩色）等等。其中： 　　①tag：是该属性的标签编号（TagID），在图像文件目录中，它是按照升序排列的（但不一定是连续的）。这些编号在TIF格式官方中可以查到相应的含义，但遗憾的是，我们到哪儿可以找到官方呢？所以，笔者只能把网上能找得到资料（再结合自己的实验结果）罗列出来，见表四。 　　②type：表示该属性数据的类型，一般认为TIF官方指定的有5种数据类型（但也有说12种数据类型的）。见表五。 　　③length：该种类型的数据的个数，而不是某个数据的长度。 　　④valueOffset：是tagID代表的变量值相对文件开始处的偏移量，但如果变量值占用的空间不多于4个字节（例如只有1个Integer类型的值），那么该值就直接存放在valueOffset中，没必要再另外指向一个地方了。 表四 DE中标签编号的含义-------------------------------------------------------------------------TagID　属性名称 type 说明-------------------------------------------------------------------------0100 图像宽　　　　　　　0003 0101 图像高　　　　　　　0003 0102 颜色深度　　　　　　0003　　值＝1为单色，＝4为16色，＝8为256色。 　　　　　　　　　　　　　 　　　如果该类型数据个数＞2个，说明是真彩图像0103 图像数据是否压缩　　0003　　值＝05表示压缩0106 图像是否采用反色显示0003　　值＝01表示反色，否则表示不反色0111 图像扫描线偏移量　　0004　　图像数据起始字节相对于文件开始处的位置0116 图像扫描线的数量　　0004　　表示图像有几行扫描线，实际上等于图像高度0117 图像数据字节总数　　0003　　如果不是偶数，那么实际存放时会在后面加0 011A 水平分辩率偏移量　　0005　　常用计量单位是：像素/英寸011B 垂直分辩率 偏移量 　0005　　常用计量单位是：像素/英寸0131 生成该图像的软件名　0002　　文本类型0132 生成该图像的时间　　0002　　文本类型0140 调色板偏移量　　　　0003　　256色和16色图像才有此属性，而且有连续2个 　　　　　　　　　　　　　　　　 调色板，但属性的length值只表示出1个调色板-------------------------------------------------------------------------表四说明 　　①“水平（垂直）分辩率”是分数型的属性，其值要占用8个字节，所以在valueOffset中存放的肯定是它的具体数值的偏移量，而不是数值本身。 　　②“生成图像的软件名称”和“生成图像的时间”这两个字符型属性，它们的值所占用的空间也会大于4字节，所以在valueOffset中存放的也是它们的值的偏移量，而不是值本身。 　　③“图像数据字节总数”一般是个偶数，如果是奇数，那么实际存放时会在后面加一个0，但这个0不会计算在字节总数之内。 表五 DE中的数据类型--------------------------------------------------------------------type值　数据类型　 说明--------------------------------------------------------------------0001　　Byte 0002　　Ascii　　　文本类型，7位Ascii码加1位二进制0 0003　　Integer 0004　　Long 0005　　RATIONAL　 分数类型，由两个Long组成，第1个是分子，第2个是分母--------------------------------------------------------------------　　三、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TIF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。

 

TIFF图片可以存储坐标信息，但是如何对这些坐标信息进行转换，然后生成新的图片呢？首先需要知道现在TIFF图片中的坐标系，然后要知道被转换的坐标系。现在我们只支持WGS84、西安80、北京54等中国常用的坐标系。 坐标系转换的头文件：

头文件

#pragma once#include "proj_api.h"#define PROJ4_COUNT 1024#define coord_wgs84 "+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs"#define coord_google "+proj=merc +a=6378137 +b=6378137 +lat_ts=0.0 +lon_0=0.0 +x_0=0.0 +y_0=0 +k=1.0 +units=m +nadgrids=@null +wktext +no_defs"/*北京54 +proj=tmerc +a=6378245.000000 +b=6356863.018800 +x_0=39500000.000000 +y_0=0.000000 +lat_0=0.000000 +lon_0=117.000000 +units=m +k=1.000000 +towgs84=0,-0,0,0,0,0,0西安80 +proj=tmerc +a=6378140.000000 +b=6356755.288158 +x_0=39500000.000000 +y_0=0.000000 +lat_0=0.000000 +lon_0=117.000000 +units=m +k=1.000000 +towgs84=0,-0,0,0,0,0,0国家2000 +proj=tmerc +a=6378137.000000 +b=6356752.314140 +x_0=39500000.000000 +y_0=0.000000 +lat_0=0.000000 +lon_0=117.000000 +units=m +k=1.000000 +towgs84=0,-0,0,0,0,0,0*/class CoordTrans{public: CoordTrans();public: void define_coord_sys( const int coord_sys ); void define_ellps( const int ellps ); void define_proj_zone( const int maj_zone ); void define_7_trans( double dx , double dy , double dz , double rx , double ry , double rz , double k ); void trans_2_des( double&left , double&top , double&right , double&bottom ); void trans_2_des( double&left , double&top ); void trans_back_src( double&left , double&top );public: bool init_proj( const char* src_ ,const char* des_ = coord_google ); void xy_2_latlong( double&x , double&y ); void xy_2_xy( double&x , double&y ); void longlat_2_xy( double&x , double&y );private: void deinit();private: void* _source; void* _des; char* _sz_source; char* _sz_des;private: int _coord_sys; int _ellps; int _maj_zone; double _dx; double _dy; double _dz; double _rx; double _ry; double _rz; double _k;};