EXIF (Exchangeable Image File Format) là một khối siêu dữ liệu chụp chứa các thông tin như phơi sáng, ống kính, dấu thời gian và thậm chí cả GPS, được máy ảnh và điện thoại nhúng vào tệp hình ảnh. Nó sử dụng một hệ thống thẻ kiểu TIFF được đóng gói bên trong các định dạng như JPEG và TIFF. Nó rất cần thiết cho khả năng tìm kiếm, sắp xếp và tự động hóa trong các thư viện ảnh, nhưng việc chia sẻ bất cẩn có thể dẫn đến rò rỉ dữ liệu không mong muốn (ExifTool và Exiv2 giúp dễ dàng kiểm tra điều này).
Ở cấp độ thấp, EXIF sử dụng lại cấu trúc Thư mục tệp hình ảnh (IFD) của định dạng TIFF và, trong JPEG, nằm bên trong điểm đánh dấu APP1 (0xFFE1), lồng một tệp TIFF nhỏ một cách hiệu quả vào bên trong một vùng chứa JPEG (tổng quan về JFIF; cổng thông số kỹ thuật của CIPA). Đặc tả chính thức — CIPA DC-008 (EXIF), hiện ở phiên bản 3.x — ghi lại bố cục IFD, các loại thẻ và các ràng buộc (CIPA DC-008; tóm tắt đặc tả). EXIF xác định một IFD phụ GPS chuyên dụng (thẻ 0x8825) và một IFD có khả năng tương tác (0xA005) (bảng thẻ Exif).
Chi tiết triển khai rất quan trọng. Các tệp JPEG điển hình bắt đầu bằng một đoạn JFIF APP0, theo sau là EXIF trong APP1. Các trình đọc cũ hơn mong đợi JFIF trước, trong khi các thư viện hiện đại phân tích cả hai mà không gặp vấn đề gì (ghi chú đoạn APP). Trong thực tế, các trình phân tích cú pháp đôi khi giả định thứ tự APP hoặc giới hạn kích thước mà thông số kỹ thuật không yêu cầu, đó là lý do tại sao các nhà phát triển công cụ ghi lại các hành vi cụ thể và các trường hợp đặc biệt (hướng dẫn siêu dữ liệu Exiv2; tài liệu ExifTool).
EXIF không chỉ giới hạn ở JPEG/TIFF. Hệ sinh thái PNG đã tiêu chuẩn hóa đoạn eXIf để mang dữ liệu EXIF trong các tệp PNG (hỗ trợ ngày càng tăng, và thứ tự đoạn so với IDAT có thể quan trọng trong một số triển khai). WebP, một định dạng dựa trên RIFF, chứa EXIF, XMP và ICC trong các đoạn chuyên dụng (vùng chứa WebP RIFF; libwebp). Trên các nền tảng của Apple, Image I/O bảo toàn dữ liệu EXIF khi chuyển đổi sang HEIC/HEIF, cùng với dữ liệu XMP và thông tin nhà sản xuất (kCGImagePropertyExifDictionary).
Nếu bạn đã từng tự hỏi làm thế nào các ứng dụng suy ra cài đặt máy ảnh, bản đồ thẻ EXIF là câu trả lời: Make, Model,FNumber, ExposureTime, ISOSpeedRatings, FocalLength, MeteringMode, và nhiều hơn nữa nằm trong các IFD phụ chính và EXIF (thẻ Exif; thẻ Exiv2). Apple hiển thị chúng thông qua các hằng số Image I/O như ExifFNumber và GPSDictionary. Trên Android, AndroidX ExifInterface đọc và ghi dữ liệu EXIF trên JPEG, PNG, WebP và HEIF.
Định hướng hình ảnh đáng được đề cập đặc biệt. Hầu hết các thiết bị lưu trữ pixel “nguyên trạng” và ghi lại một thẻ cho người xem biết cách xoay khi hiển thị. Đó là thẻ 274 (Orientation) với các giá trị như 1 (bình thường), 6 (90° theo chiều kim đồng hồ), 3 (180°), 8 (270°). Việc không tuân thủ hoặc cập nhật không chính xác thẻ này sẽ dẫn đến ảnh bị xoay, hình thu nhỏ không khớp và lỗi học máy ở các giai đoạn xử lý tiếp theo (thẻ định hướng;hướng dẫn thực tế). Trong các quy trình xử lý, việc chuẩn hóa thường được áp dụng bằng cách xoay pixel vật lý và đặt Orientation=1(ExifTool).
Việc chấm công phức tạp hơn vẻ ngoài của nó. Các thẻ lịch sử như DateTimeOriginal thiếu múi giờ, điều này làm cho các cảnh quay xuyên biên giới trở nên mơ hồ. Các thẻ mới hơn thêm thông tin về múi giờ — ví dụ: OffsetTimeOriginal — để phần mềm có thể ghi lại DateTimeOriginal cộng với một độ lệch UTC (ví dụ: -07:00) để sắp xếp và tương quan địa lý chính xác (thẻ OffsetTime*;tổng quan về thẻ).
EXIF cùng tồn tại — và đôi khi chồng chéo — với Siêu dữ liệu ảnh IPTC (tiêu đề, người tạo, quyền, chủ đề) và XMP, khuôn khổ dựa trên RDF của Adobe được tiêu chuẩn hóa thành ISO 16684-1. Trong thực tế, phần mềm được triển khai đúng cách sẽ dung hòa dữ liệu EXIF do máy ảnh tạo ra với dữ liệu IPTC/XMP do người dùng nhập vào mà không loại bỏ một trong hai (hướng dẫn IPTC;LoC trên XMP;LoC trên EXIF).
Các vấn đề về quyền riêng tư khiến EXIF trở thành một chủ đề gây tranh cãi. Gắn thẻ địa lý và số sê-ri thiết bị đã tiết lộ các vị trí nhạy cảm nhiều hơn một lần; một ví dụ điển hình là bức ảnh Vice năm 2012 của John McAfee, trong đó tọa độ GPS EXIF được cho là đã tiết lộ tung tích của anh ta (Wired;The Guardian). Nhiều nền tảng xã hội xóa hầu hết dữ liệu EXIF khi tải lên, nhưng các triển khai khác nhau và thay đổi theo thời gian. Bạn nên xác minh điều này bằng cách tải xuống các bài đăng của riêng bạn và kiểm tra chúng bằng một công cụ thích hợp (trợ giúp về phương tiện truyền thông của Twitter;trợ giúp của Facebook;trợ giúp của Instagram).
Các nhà nghiên cứu bảo mật cũng theo dõi chặt chẽ các trình phân tích cú pháp EXIF. Các lỗ hổng trong các thư viện được sử dụng rộng rãi (ví dụ: libexif) đã bao gồm tràn bộ đệm và đọc ngoài giới hạn, được kích hoạt bởi các thẻ bị định dạng sai. Những thẻ này dễ dàng tạo ra vì EXIF là một tệp nhị phân có cấu trúc ở một nơi có thể dự đoán được (cảnh báo;tìm kiếm NVD). Điều quan trọng là phải cập nhật các thư viện siêu dữ liệu và xử lý hình ảnh trong một môi trường biệt lập (sandbox) nếu chúng đến từ các nguồn không đáng tin cậy.
Được sử dụng một cách chu đáo, EXIF là một yếu tố quan trọng cung cấp năng lượng cho các danh mục ảnh, quy trình công việc về quyền và các đường ống thị giác máy tính. Được sử dụng một cách ngây thơ, nó trở thành một dấu vết kỹ thuật số mà bạn có thể không muốn chia sẻ. Tin tốt: hệ sinh thái — thông số kỹ thuật, API hệ điều hành và công cụ — cung cấp cho bạn quyền kiểm soát bạn cần (CIPA EXIF;ExifTool;Exiv2;IPTC;XMP).
Dữ liệu EXIF (Exchangeable Image File Format) là một tập hợp siêu dữ liệu về một bức ảnh, chẳng hạn như cài đặt máy ảnh, ngày và giờ chụp, và nếu GPS được bật, cả vị trí.
Hầu hết các trình xem và chỉnh sửa hình ảnh (ví dụ: Adobe Photoshop, Windows Photo Viewer) đều cho phép xem dữ liệu EXIF. Thông thường, chỉ cần mở bảng thuộc tính hoặc thông tin của tệp.
Có, dữ liệu EXIF có thể được chỉnh sửa bằng phần mềm chuyên dụng như Adobe Photoshop, Lightroom hoặc các công cụ trực tuyến dễ sử dụng, cho phép bạn sửa đổi hoặc xóa các trường siêu dữ liệu cụ thể.
Có. Nếu GPS được bật, dữ liệu vị trí được lưu trữ trong siêu dữ liệu EXIF có thể tiết lộ thông tin địa lý nhạy cảm. Do đó, bạn nên xóa hoặc ẩn danh dữ liệu này trước khi chia sẻ ảnh.
Nhiều chương trình cho phép bạn loại bỏ dữ liệu EXIF. Quá trình này thường được gọi là 'loại bỏ' siêu dữ liệu. Cũng có các công cụ trực tuyến cung cấp chức năng này.
Hầu hết các nền tảng mạng xã hội như Facebook, Instagram và Twitter tự động xóa dữ liệu EXIF khỏi hình ảnh để bảo vệ quyền riêng tư của người dùng.
Dữ liệu EXIF có thể bao gồm, trong số những thứ khác, kiểu máy ảnh, ngày và giờ chụp, độ dài tiêu cự, thời gian phơi sáng, khẩu độ, cài đặt ISO, cân bằng trắng và vị trí GPS.
Đối với các nhiếp ảnh gia, dữ liệu EXIF là một hướng dẫn quý giá để hiểu các cài đặt chính xác được sử dụng cho một bức ảnh. Thông tin này giúp cải thiện kỹ thuật và tái tạo các điều kiện tương tự trong tương lai.
Không, chỉ những hình ảnh được chụp bằng các thiết bị hỗ trợ siêu dữ liệu EXIF, chẳng hạn như máy ảnh kỹ thuật số và điện thoại thông minh, mới chứa dữ liệu này.
Có, dữ liệu EXIF tuân theo tiêu chuẩn do Hiệp hội Phát triển Công nghiệp Điện tử Nhật Bản (JEIDA) thiết lập. Tuy nhiên, một số nhà sản xuất có thể bao gồm thông tin độc quyền bổ sung.
YCbCrA là một không gian màu và định dạng hình ảnh thường được sử dụng cho nén video và hình ảnh kỹ thuật số. Nó tách thông tin độ sáng (luma) khỏi thông tin sắc độ (màu), cho phép chúng được nén độc lập để mã hóa hiệu quả hơn. Không gian màu YCbCrA là một biến thể của không gian màu YCbCr có thêm kênh alpha để tăng tính trong suốt.
Trong không gian màu YCbCrA, Y biểu thị thành phần luma, là độ sáng hoặc cường độ của điểm ảnh. Nó được tính bằng tổng có trọng số của các thành phần màu đỏ, lục và lam dựa trên cách mắt người cảm nhận độ sáng. Các trọng số được chọn để xấp xỉ hàm độ sáng, mô tả độ nhạy phổ trung bình của nhận thức thị giác của con người. Thành phần luma xác định độ sáng được cảm nhận của một điểm ảnh.
Cb và Cr lần lượt là các thành phần sắc độ chênh lệch xanh và chênh lệch đỏ. Chúng biểu thị thông tin màu trong hình ảnh. Cb được tính bằng cách trừ độ sáng khỏi thành phần màu lam, trong khi Cr được tính bằng cách trừ độ sáng khỏi thành phần màu đỏ. Bằng cách tách thông tin màu thành các thành phần chênh lệch màu này, YCbCrA cho phép thông tin màu được nén hiệu quả hơn so với RGB.
Kênh alpha (A) trong YCbCrA biểu thị độ trong suốt hoặc độ mờ đục của mỗi điểm ảnh. Nó chỉ định mức độ màu của điểm ảnh nên được pha trộn với nền khi hình ảnh được hiển thị. Giá trị alpha bằng 0 có nghĩa là điểm ảnh hoàn toàn trong suốt, trong khi giá trị alpha bằng 1 (hoặc 255 trong biểu diễn 8 bit) có nghĩa là điểm ảnh hoàn toàn mờ đục. Các giá trị alpha giữa 0 và 1 dẫn đến các điểm ảnh trong suốt một phần, pha trộn với nền ở các mức độ khác nhau.
Một trong những ưu điểm chính của không gian màu YCbCrA là nó cho phép nén hiệu quả hơn so với RGB. Hệ thống thị giác của con người nhạy cảm hơn với những thay đổi về độ sáng so với những thay đổi về màu sắc. Bằng cách tách thông tin độ sáng và sắc độ, YCbCrA cho phép bộ mã hóa phân bổ nhiều bit hơn cho thành phần độ sáng, mang thông tin quan trọng nhất về mặt nhận thức, trong khi nén các thành phần sắc độ mạnh hơn.
Trong quá trình nén, các thành phần độ sáng và sắc độ có thể được lấy mẫu phụ ở các tỷ lệ khác nhau. Lấy mẫu phụ làm giảm độ phân giải không gian của các thành phần sắc độ trong khi vẫn giữ nguyên độ phân giải đầy đủ của thành phần độ sáng. Các lược đồ lấy mẫu phụ phổ biến bao gồm 4:4:4 (không lấy mẫu phụ), 4:2:2 (sắc độ được lấy mẫu phụ theo chiều ngang với hệ số 2) và 4:2:0 (sắc độ được lấy mẫu phụ theo chiều ngang và chiều dọc với hệ số 2). Lấy mẫu phụ khai thác độ nhạy thấp hơn của hệ thống thị giác của con người đối với chi tiết màu sắc, cho phép tỷ lệ nén cao hơn mà không làm mất chất lượng nhận thức đáng kể.
Định dạng hình ảnh YCbCrA được sử dụng rộng rãi trong các tiêu chuẩn nén video và hình ảnh như JPEG, MPEG và H.264/AVC. Các tiêu chuẩn này sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để nén dữ liệu YCbCrA, bao gồm lấy mẫu phụ sắc độ, biến đổi cosin rời rạc (DCT), lượng tử hóa và mã hóa entropy.
Khi nén một khung hình ảnh hoặc video, dữ liệu YCbCrA trải qua một loạt các phép biến đổi và bước nén. Đầu tiên, hình ảnh được chuyển đổi từ RGB sang không gian màu YCbCrA. Sau đó, các thành phần độ sáng và sắc độ được chia thành các khối, thường có kích thước 8x8 hoặc 16x16 điểm ảnh. Mỗi khối trải qua một biến đổi cosin rời rạc (DCT), chuyển đổi các giá trị điểm ảnh không gian thành các hệ số tần số.
Sau đó, các hệ số DCT được lượng tử hóa, chia từng hệ số cho một bước lượng tử hóa và làm tròn kết quả thành số nguyên gần nhất. Lượng tử hóa đưa vào nén mất mát bằng cách loại bỏ thông tin tần số cao ít quan trọng hơn về mặt nhận thức. Các bước lượng tử hóa có thể được điều chỉnh để kiểm soát sự cân bằng giữa tỷ lệ nén và chất lượng hình ảnh.
Sau khi lượng tử hóa, các hệ số được sắp xếp lại theo kiểu ziczac để nhóm các hệ số tần số thấp, có xu hướng có độ lớn lớn hơn. Các hệ số được sắp xếp lại sau đó được mã hóa entropy bằng các kỹ thuật như mã hóa Huffman hoặc mã hóa số học. Mã hóa entropy gán các từ mã ngắn hơn cho các hệ số xuất hiện thường xuyên hơn, giúp giảm thêm kích thước của dữ liệu được nén.
Để giải nén hình ảnh YCbCrA, quá trình đảo ngược được áp dụng. Dữ liệu được mã hóa entropy được giải mã để lấy lại các hệ số DCT đã được lượng tử hóa. Sau đó, các hệ số được giải lượng tử bằng cách nhân chúng với các bước lượng tử hóa tương ứng. Một DCT đảo được thực hiện trên các hệ số đã được giải lượng tử để tái tạo các khối YCbCrA. Cuối cùng, dữ liệu YCbCrA được chuyển đổi trở lại không gian màu RGB để hiển thị hoặc xử lý thêm.
Kênh alpha trong YCbCrA thường được nén riêng biệt với các thành phần độ sáng và sắc độ. Nó có thể được mã hóa bằng nhiều phương pháp khác nhau, chẳng hạn như mã hóa độ dài chạy hoặc nén theo khối. Kênh alpha cho phép các hiệu ứng trong suốt, chẳng hạn như chồng hình ảnh hoặc video lên nhau với độ mờ đục thay đổi.
YCbCrA cung cấp một số lợi thế so với các không gian màu và định dạng hình ảnh khác. Việc tách thông tin độ sáng và sắc độ cho phép nén hiệu quả hơn, vì hệ thống thị giác của con người nhạy cảm hơn với các biến thể độ sáng so với các biến thể màu sắc. Việc lấy mẫu phụ các thành phần sắc độ làm giảm thêm lượng dữ liệu cần nén mà không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng nhận thức.
Hơn nữa, khả năng tương thích của YCbCrA với các tiêu chuẩn nén phổ biến như JPEG và MPEG khiến nó được hỗ trợ rộng rãi trên nhiều nền tảng và thiết bị khác nhau. Khả năng kết hợp kênh alpha để tăng tính trong suốt cũng làm cho nó phù hợp với các ứng dụng yêu cầu ghép hoặc pha trộn hình ảnh.
Tuy nhiên, YCbCrA không phải là không có hạn chế. Việc chuyển đổi từ RGB sang YCbCrA và ngược lại có thể gây ra một số biến dạng màu, đặc biệt nếu các thành phần sắc độ được nén nhiều. Việc lấy mẫu phụ các thành phần sắc độ cũng có thể dẫn đến hiện tượng chảy màu hoặc hiện vật ở những vùng có chuyển màu sắc nét.
Mặc dù có những hạn chế này, YCbCrA vẫn là một lựa chọn phổ biến để nén hình ảnh và video do hiệu quả và được hỗ trợ rộng rãi. Nó tạo ra sự cân bằng giữa hiệu suất nén và chất lượng hình ảnh, làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau, từ máy ảnh kỹ thuật số và phát trực tuyến video đến đồ họa và trò chơi.
Khi công nghệ phát triển, các kỹ thuật và định dạng nén mới có thể xuất hiện để giải quyết các hạn chế của YCbCrA và cung cấp hiệu quả nén và chất lượng hình ảnh thậm chí tốt hơn. Tuy nhiên, các nguyên tắc cơ bản về việc tách thông tin độ sáng và sắc độ, lấy mẫu phụ và mã hóa biến đổi có khả năng vẫn có liên quan trong các tiêu chuẩn nén hình ảnh và video trong tương lai.
Tóm lại, YCbCrA là một không gian màu và định dạng hình ảnh cung cấp khả năng nén hiệu quả bằng cách tách thông tin độ sáng và sắc độ và cho phép lấy mẫu phụ sắc độ. Việc đưa vào kênh alpha để tăng tính trong suốt làm cho nó trở nên linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau. Mặc dù có một số hạn chế, khả năng tương thích của YCbCrA với các tiêu chuẩn nén phổ biến và sự cân bằng giữa hiệu suất nén và chất lượng hình ảnh khiến nó trở thành lựa chọn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nén hình ảnh và video.
Bộ chuyển đổi này chạy hoàn toàn trong trình duyệt của bạn. Khi bạn chọn một tệp, nó sẽ được đọc vào bộ nhớ và chuyển đổi sang định dạng đã chọn. Sau đó, bạn có thể tải xuống tệp đã chuyển đổi.
Việc chuyển đổi bắt đầu ngay lập tức và hầu hết các tệp được chuyển đổi trong vòng chưa đầy một giây. Các tệp lớn hơn có thể mất nhiều thời gian hơn.
Các tệp của bạn không bao giờ được tải lên máy chủ của chúng tôi. Chúng được chuyển đổi trong trình duyệt của bạn và sau đó tệp đã chuyển đổi sẽ được tải xuống. Chúng tôi không bao giờ thấy các tệp của bạn.
Chúng tôi hỗ trợ chuyển đổi giữa tất cả các định dạng hình ảnh, bao gồm JPEG, PNG, GIF, WebP, SVG, BMP, TIFF, v.v.
Bộ chuyển đổi này hoàn toàn miễn phí và sẽ luôn miễn phí. Bởi vì nó chạy trong trình duyệt của bạn, chúng tôi không phải trả tiền cho máy chủ, vì vậy chúng tôi không cần tính phí bạn.
Đúng! Bạn có thể chuyển đổi bao nhiêu tệp tùy thích cùng một lúc. Chỉ cần chọn nhiều tệp khi bạn thêm chúng.