Exif 标准是由JEIDA制定的，但目前网络上还没有公开的文档资料。此文档由TsuruZoh Tachibanaya无偿贡献。

什么是Exif文件格式

通常来说，Exif文件格式和JPEG文件格式是等价的。Exif基于JPEG标准向JPEG文件格式中插入了一些图片信息和产生图片的设备（相机、制图软件等）的信息。

JPEG格式和标识符

所有的JPEG图片都是以0xFF 0xD8作为文件开头，以0xFF 0xD9作为文件结尾。这些0xFF 0x??形式的字节内容，我们将其称为标识符，它标记了JPEG信息的数据段。其中0xFF为标识符前缀，后面跟随的0x??就是标识符定义了。
0xFF 0xD8被定义为SOI（Start of image），图片起始点。
0xFF 0xD9被定义为EOI（End of image），图片截止点。
0xFF 0xDB被定义为DQT（Quantization Table），量化表。
0xFF 0xC4被定义为DHT（Huffman Table），霍夫曼编码表。
0xFF 0xDD被定义为DRI（Restart Interval），图片内容定位点。
0xFF 0xC0被定义为SOF（Start of frame），帧头。
0xFF 0xDA被定义为SOS（Start of scan），扫描头。
这两个特殊的标识符后是不会跟随数据的，但其他的标识符后面都会跟随一段数据。

基本的数据段格式如下：
0xFF + 标识符定义（1个字节） + 数据段长度（2个字节） + 数据（n个字节）

• 其中的“数据段长度”是个整型，字节序为大端序（Big endian）
• 数据段的长度是包含了“数据段长度”所占用的2个字节的，所以真正的数据的长度 = 数据段长度 - 2
  如：0xFF 0xC1 0x00 0x0C
  标识符为0xFF 0xC1，其后跟随的数据段长度为0x00 0x0C（即12个字节），但真正去除了0xFF 0xC1 0x00 0x0C的数据只有10个字节

在JPEG文件格式中，SOI（图片起始：0xFF 0xD8）标记后，还可以定义很多个数据段，这些数据段的格式都如上所述，一个接着一个排列在SOI之后。所有的数据段结束后，跟随其后的就是SOS（Start of stream，数据流起始点）、图片数据和EOI（图片截止点）。

JPEG文件格式的基本组成如下：
SOI + 数据段1 + 数据段2 + …… + 数据段n + DQT + DHT + (DRI) + SOF + SOS + 图片数据 + EOI

JPEG的固定标识符

从0xFF 0xE0~0xFF 0xEF的标识符都是JPEG定义的固定标识符，这个区段的标识符被称为“应用标识（APPn）”，它们定义了一系列用于存储不同种类信息的应用数据段，这些信息都是用户应用程序所需的一些图像、设备、自定义信息。n从0开始，到15截止，也就是说APP数据段一共有16个。
同时，它们也是JPEG格式中非必须的数据，也就是说，就算JPEG文件里没有它们，JPEG也一样能被正常显示和使用。

例如，老式的Olympus、Canon、Casio、Agfa数码相机使用JIFI（JPEG file interchange format）格式文件来存储拍摄的照片，而JIFI使用APP0(0xFF 0xE0)数据段来存储数码相机的配置信息和照片缩略图。

所以JPEG文件的格式定义可以认为是：
SOI + [APP0] + [APP1] + …… + [APP15] + SOS + 图片数据 + EOI

同样的，Exif格式也是使用APP数据段在JPEG格式文件中插入数据的。为了避免和JIFI冲突，Exif使用APP1（0xFF 0xE1）数据段来存储信息。

Exif格式定义

因为Exif是存储于一个JPEG的APP数据段中，所以Exif数据还是会包装在APP数据段格式中，如下：
SOI + [APP0] + [0xFF 0xE1 0x?? 0x?? + EXIF] + …… + [APPn] + SOS + 图片数据 + EOI

• 其中0x?? 0x??为APP1数据段的长度

Exif的数据格式为TIFF格式，具体可参考Adobe公司编写的TIFF 6.0 标准文档。
在APP1数据段中包含的Exif信息主要有如下组成部分：

TIFF格式定义

TIFF标识头

虽然JPEG格式的内容只使用大端字节序来存储数据，但Exif所采用的TIFF格式则可以选择大端字节序（Big Endian）或小端字节序（Little Endian）来存储数据。

TIFF标识头的格式如下：
字节序标识（2个字节） + 字节序示例（2个字节） + 第一个IFD的地址偏移（4个字节）

• 字节序标识：用于标记字节序
  • 0x49 0x49为ASCII码"II"的字符内容，它表示TIFF采用了以Intel为代表小端字节序
  • 0x4D 0x4D为ASCII码"MM"的字符内容，它表示TIFF采用了以Motorola为代表大端字节序
• 字节序示例：用于展示整型42在不同字节序下的表示方式
  • 0x2A 0x00为小端序表示法
  • 0x00 0x2A为大端序表示法
• 第一个IFD的地址偏移， 如果TIFF标识头之后紧跟第一个IFD，那么这里记录的偏移量就是8
  • 0x08 0x00 0x00 0x00为小端序整型8的表示
  • 0x00 0x00 0x00 0x08为大端序整型8的表示

IFD（Image file directory）图片信息索引

IFD图片信息索引的内容包含：
信息条目的数量（2个字节） + 条目1（2个字节） + ...... + 条目n（12个字节） + 下一个IFD的地址偏移（4个字节）

IFD的条目由包含下面4个部分：
条目标识（2个字节） + 数据类型（2个字节） + 数值精度（4个字节） + 数值或数值的相对地址（4个字节）

• 条目标识用来标记这个条目的名称，条目名称对照表详见章节“TIFF标识”
• 数据类型用来标记这个条目的数值的数据类型，TIFF定义了12种数据类型，数据类型对照表详见章节“TIFF标识”
• 数值精度跟数据类型是对应的，不同数据类型有不同的数据精度，它表示一个数值占用的字节长度，从1个字节到8个字节不等，数值精度对照表详见章节“TIFF标识”
• 当数据能被4个字节表示，则此处存放的为数值。如果数据的长度超过了4个字节，那么此处则存放一个相对地址，用于指示数据被存放在IFD条目的数据存放区域中的位置

IFD缩略图

缩略图一般放在APP1中的IFD1之后，缩略图可以有3种格式来存储：

TIFF标识

IFD标识

IFD数据类型

【未完....喂碗土豆儿后待续】