EXIF（可交换图像文件格式）是相机和手机嵌入到图像文件中的捕获元数据的区块，如曝光、镜头、时间戳，甚至GPS。它使用打包在JPEG和TIFF等格式中的TIFF风格标签系统。它对于照片库中的可搜索性、排序和自动化至关重要，但如果粗心共享，也可能成为无意的泄漏路径（ExifTool和Exiv2使其易于检查）。
在底层，EXIF重用TIFF的图像文件目录（IFD）结构，在JPEG中，它位于APP1标记（0xFFE1）内，有效地将一个小的TIFF文件嵌套在JPEG容器中（JFIF概述；CIPA规范门户）。官方规范——CIPA DC-008（EXIF），目前为3.x版——记录了IFD布局、标签类型和约束（CIPA DC-008；规范摘要）。EXIF定义了一个专用的GPS子IFD（标签0x8825）和一个互操作性IFD（0xA005）（Exif标签表）。
实现细节很重要。典型的JPEG以JFIF APP0段开始，后跟APP1中的EXIF。旧的阅读器首先期望JFIF，而现代库则可以毫无问题地解析两者（APP段说明）。在实践中，解析器有时会假设规范不要求的APP顺序或大小限制，因此，工具的开发者会记录下一些特殊的行为和边缘情况（Exiv2元数据指南；ExifTool文档）。
EXIF不限于JPEG/TIFF。PNG生态系统标准化了eXIf块以在PNG文件中携带EXIF数据（支持正在增长，并且块相对于IDAT的排序在某些实现中可能很重要）。WebP是一种基于RIFF的格式，可在专用块中容纳EXIF、XMP和ICC（WebP RIFF容器；libwebp）。在Apple平台上，Image I/O在转换为HEIC/HEIF时会保留EXIF数据，以及XMP数据和制造商信息（kCGImagePropertyExifDictionary）。
如果您想知道应用程序如何推断相机设置，EXIF的标签映射就是答案：Make、Model、FNumber、ExposureTime、ISOSpeedRatings、FocalLength、MeteringMode、等都存在于主IFD和EXIF子IFD中（Exif标签；Exiv2标签）。Apple通过Image I/O常量（如 ExifFNumber 和 GPSDictionary）公开这些。 在Android上， AndroidX ExifInterface 可以跨JPEG、PNG、WebP和HEIF读取和写入EXIF数据。
方向值得特别一提。大多数设备将像素存储为“拍摄时”的状态，并记录一个标签，告诉查看器如何在显示时旋转。 这就是标签274（Orientation），其值如1（正常）、6（顺时针90°）、3（180°）、8（270°）。不遵守或错误地更新此标签会导致照片旋转、缩略图不匹配以及后续处理阶段的机器学习错误 (方向标签;实用指南). 在处理流程中，通常会通过物理旋转像素并将Orientation设置为1来进行规范化 (ExifTool).
计时比看起来要复杂。像DateTimeOriginal这样的历史标签缺少时区，这使得跨界拍摄变得模棱两可。 较新的标签添加了时区信息，例如OffsetTimeOriginal，因此软件可以记录DateTimeOriginal加上UTC偏移量（例如-07:00），以便进行准确的排序和地理关联 (OffsetTime*标签;标签概述).
EXIF与IPTC照片元数据（标题、创作者、权利、主题）和XMP（Adobe的基于RDF的框架，已标准化为ISO 16684-1）共存，有时甚至重叠。 在实践中，正确实现的软件会协调相机创作的EXIF数据和用户创作的IPTC/XMP数据，而不会丢弃任何一个 (IPTC指南;LoC关于XMP;LoC关于EXIF).
隐私问题使EXIF成为一个有争议的话题。地理标签和设备序列号不止一次地暴露了敏感位置；一个著名的例子是2012年Vice杂志上John McAfee的照片，据报道，其中的EXIF GPS坐标暴露了他的行踪 (Wired;The Guardian). 许多社交平台在上传时会删除大部分EXIF数据，但实现方式各不相同，并且会随着时间的推移而变化。建议通过下载您自己的帖子并使用 适当的工具进行检查来验证 (Twitter媒体帮助;Facebook帮助;Instagram帮助).
安全研究人员也密切关注EXIF解析器。广泛使用的库（例如libexif）中的漏洞包括由格式错误的标签触发的缓冲区溢出和越界读取。因为EXIF是 可预测位置的结构化二进制文件，所以很容易制作这些标签 (公告;NVD搜索). 如果从不受信任的来源接收文件，保持元数 据相关库的更新并在隔离环境（沙盒）中处理图像是非常重要的。
如果使用得当，EXIF是连接照片目录、权利工作流程和计算机视觉管道的关键元素。如果使用不当，它就成了您可能不想分享的数字足迹。好消息是：生态系统——规范、操作系统API和工具——为您提供了所需的控制 (CIPA EXIF;ExifTool;Exiv2;IPTC;XMP).
EXIF（可交换图像文件格式）数据是关于照片的一系列元数据，例如相机设置、拍摄日期和时间，以及在GPS启用时的位置信息。
大多数图像查看器和编辑器（例如Adobe Photoshop、Windows照片查看器）都允许查看EXIF数据。通常只需打开文件的属性或信息面板即可。
是的，可以使用Adobe Photoshop、Lightroom等专用软件或易于使用的在线工具来编辑EXIF数据，从而修改或删除特定的元数据字段。
是的。如果GPS已启用，存储在EXIF元数据中的位置数据可能会 泄露敏感的地理信息。因此，建议在分享照片前删除或匿名化这些数据。
许多软件都提供了删除EXIF数据的功能。这个过程通常被称为“元数据移除”。也有提供此功能的在线工具。
大多数社交媒体平台，如Facebook、Instagram和Twitter，为了保护用户隐私，会自动从图像中删除EXIF数据。
EXIF数据可以包括相机型号、拍摄日期和时间、焦距、曝光时间、光圈、ISO设置、白平衡和GPS位置等信息。
对于摄影师来说，EXIF数据是了解照片具体拍摄设置的宝贵指南。这些信息有助于改进技术并在未来重现相似的拍摄条件。
不，只有使用支持EXIF元数据的设备（如数码相机和智能手机）拍摄的图像才会包含这些数据。
是的，EXIF数据遵循日本电子工业发展协会（JEIDA）制定的标准。但是，一些制造商可能会添加额外的专有信息。
JPEG 2000，通常称为 J2K，是联 合图像专家组委员会在 2000 年创建的图像压缩标准和编码系统，目的是取代原始 JPEG 标准。它的开发是为了解决原始 JPEG 标准的一些局限性，并提供一套新的功能，这些功能越来越受到各种应用程序的需求。JPEG 2000 不仅仅是一个标准，而是一套标准，涵盖在 JPEG 2000 系列（ISO/IEC 15444）之下。
JPEG 2000 相对于原始 JPEG 格式的主要优势之一是它使用小波变换而不是离散余弦变换 (DCT)。小波变换允许更高的压缩比，而不会出现 JPEG 图像中可能存在的相同程度的可见伪影。这对于高分辨率和高质量的图像应用程序特别有益，例如卫星图像、医学成像、数字电影和归档存储，其中图像质量至关重要。
JPEG 2000 在单个压缩架构内支持无损和有损压缩。通过使用可逆小波变换来实现无损压缩，这确保了可以从压缩图像中完美地重建原始图像数据。另一方面，有损压缩使用不可逆小波变换来实现更高的压缩比，方法是丢弃图像中一些不太重要的信息。
JPEG 2000 的另一个重要功能是对渐进图像传输的支持，也称为渐进解码。这意味着可以以较低的分辨率解码和显示图像，并随着更多数据的可用而逐渐增加到全分辨率。这对于带宽受限的应用程序特别有用，例如网络浏览或移动应用程序，其中快速显示图像的低质量版本并随着接收更多数据而提高质量是有益的。
JPEG 2000 还引入了感兴趣区域 (ROI) 的概念。这允许图像的不同部分以不同的质量级别进行压缩。例如，在医学成像场景中，包含诊断特征的区域可以无损压缩或以高于周围区域的质量进行压缩。这种选择性质量控制在图像的某些部分比其他部分更重要的领域中非常重要。
JPEG 2000 图像的文件格式是 JP2，这是一种标准化且可扩展的格式，包括图像数据和元数据。JP2 格式使用 .jp2 文件扩展名，可以包含广泛的信息，包括色彩空间信息、分辨率级别和知识产权信息。此外，JPEG 2000 支持 JPM 格式（用于复合图像，例如同时包含文本和图片的文档）和 MJ2 格式（用于运动序列，类似于视频文件）。
JPEG 2000 采用了一种称为 EBCOT（带最佳截断的嵌入式块编码）的复杂编码方案。EBCOT 提供了多种优势，包括改进的错误恢复能力以及微调压缩以实现图像质量和文件大小之间所需平衡的能力。EBCOT 算法将图像分成称为代码块的小块，并独立编码每个块。这允许在数据损坏的情况下进行局部错误控制，并促进图像的渐进传输。
JPEG 2000 中的色彩空间处理比原始 JPEG 标准更灵活。JPEG 2000 支持广泛的色彩空间，包括灰度、RGB、YCbCr 等，以及各种位深度，从二进制图像到每个分量 16 位或更高。这种灵活性使 JPEG 2000 适用于各种应用程序，并确保它可以满足不同成像技术的需求。
JPEG 2000 还包括强大的安全功能，例如在文件中包含加密和数字水印的能力。这对于版权保护或内容认证受关注的应用程序尤为重要。标准的 JPSEC（JPEG 2000 安全）部分概述了这些安全功能，为安全图像分发提供了一个框架。
JPEG 2000 的一个挑战是它在计算上比原始 JPEG 标准更密集。小波变换和 EBCOT 编码方案的复杂性意味着编码和解码 JPEG 2000 图像需要更多的处理能力。从历史上看，这限制了它在消费电子产品和网络应用程序中的采用，其中计算开销可能是一个重要因素。然而，随着处理能力的提高和专用硬件支持变得越来越普遍，这一限制已不再是一个问题。
尽管有这些优势，但与原始 JPEG 格式相比，JPEG 2000 并未得到广泛采用。这部分归因于 JPEG 格式的普遍性和支持它的庞大软件和硬件生态系统。此外，围绕 JPEG 2000 的许 可和专利问题也阻碍了它的采用。JPEG 2000 中使用的一些技术已获得专利，管理这些专利的许可证需求使一些开发人员和企业对其吸引力降低。
在文件大小方面，JPEG 2000 文件通常比同等质量的 JPEG 文件小。这是因为 JPEG 2000 中使用了更有效的压缩算法，它可以更有效地减少图像数据中的冗余和无关性。但是，文件大小的差异可能会根据图像的内容和用于压缩的设置而有所不同。对于具有大量精细细节或高噪声级别的图像，JPEG 2000 的卓越压缩可能会产生明显更小的文件。
JPEG 2000 还支持平铺，它将图像分成较小的、独立编码的平铺。这对于非常大的图像（例如用于卫星成像或制图应用程序的图像）很有用，因为它允许更有效地对图像进行编码、解码和处理。用户可以访问和解码单个平铺，而无需处理整个图像，这可以节省内存和处理需求。
JPEG 2000 的标准化还包括元数据处理的规定，这是归档和检索系统的一个重要方面。JPX 格式是 JP2 的扩展，允许包含扩展的元数据，包括 XML 和 UUID 框，这些框可以存储任何类型的元数据信息。这使得 JPEG 2000 成为元数据保存很重要的应用程序（例如数字图书馆和博物馆）的良好选择。
总之，JPEG 2000 是一种复杂图像压缩标准，与原始 JPEG 格式相比具有许多优势，包括更高的压缩比、渐进解码、感兴趣区域和强大的安全功能。它在色彩空间和位深度方面的灵活性以及对元数据的支持使其适用于广泛的专业应用程序。然而，它的计算复杂性和最初的专利问题限制了它的广泛采用。尽管如此，JPEG 2000 仍然是图像质量和功能集比计算效率或广泛兼容性更重要的行业的首选格式。
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