使用OpenExif修改jpeg图片信息

简介

目前的手机是小米手机，使用两年多里面总共存储了将近4000张照片。拍摄时系统会记录当时拍摄的时间，这个拍摄时间会记录在jpg文件的exif数据结构中，windows系统下右键单击文件可以看到这个时间。但是不知什么原因有一些照片的拍摄时间都变成了2002年12月8日，然而照片文件的命名还是按照当时实际拍摄的时间来命名。而我的手机相册设置又是按照拍摄时间来排序，因此相册的照片排序实在太混乱，后来终于忍受不了决定修改照片文件元数据里的拍摄时间。

照片是jpg格式，内置exif数据结构，Exif按照JPEG的规格在JPEG中插入一些 图像/数字相机 的信息数据以及缩略图像，于是能通过与JPEG兼容的互联网浏览器/图片浏览器/图像处理等一些软件来查看Exif格式的图像文件。就跟浏览通常的JPEG图像文件一样。关于exif的信息和结构可以通过如下两个链接查看：
Exif文件格式描述
EXIF Tags
第一个链接是关于exif的详细介绍，第二个是exif标签的索引，写程序时主要参考的是第二个链接，查找标签比较方便。

OpenExif

在网上找了好久都没找到相关修改照片exif信息的库，很多库都是只能读取exif信息但不能修改。最后只找到C++的OpenExif。本想用python写可能会比较简单，后来只能用麻烦的C++了。

OpenExif是处理exif的一个开源工具，可以从这里下载：OpenExif

OpenExif下载后里面有示例程序，可以方便看到代码是如何运行的。

修改方案

小米手机拍摄的照片都是以IMG开头，命名格式为IMG_YYYYMMDD_HHmmSS。文件命名的时间是照片生成的时间，一般情况下和拍摄时间非常相近。因此只需判断文件名中的时间和元数据中的拍摄时间是否一样，比较时只比较年月日，若不一样就用文件名中的时间替换掉拍摄时间。

因为手机设置了拍照自动记录GPS的功能，因此多做了一步，提取照片时间信息时顺便也提取GPS信息。

代码处理过程

OpenExif有一个操作照片的类ExifImageFile和操作Exif tag的类ExifTagEntry。ExifTagEntry是一个抽象基类。整个过程基本上只用到了这两个类，比较麻烦的是需要知道各类tag的名称。基本的定义和操作如下。

ExifImageFile   inImageFile;ExifTagEntry*   genericTagEntry = NULL;ExifStatus      status;status = inImageFile.open(chImgPath, "r+");if (status != EXIF_OK){    // Error processing...    inImageFile.close();}genericTagEntry = inImageFile.getGenericTag(EXIFTAG_DATETIMEORIGINAL, EXIF_APP1_EXIFIFD, status);if (status != EXIF_OK || NULL == genericTagEntry){    //Error processing...}else{    // do something...}

其中getGenericTag函数的原型是

ExifTagEntry* getGenericTag(exiftag_t tag, ExifTagLocation tagLocation, ExifStatus& errRtn);

拍摄时间的tag名称是EXIFTAG_DATETIMEORIGINAL，而tagLocation可以在ExifTags中查到。

处理的代码如下：

#include "ExifImageDescUtils.h"#include "ExifImageFile.h"#include "ExifMisc.h"#include <io.h>#include <string>#include <direct.h>#include <fstream>#include <strstream>  #include <sstream>using namespace std;// 修改照片的時間void ModifyMetaTime(vector<string> &PathVector){    if(PathVector.size() <= 0)    {        cout<<"No jpg file."<<endl;        return;    }    int                         nModifyCount = 0; // 记录修改过时间的照片数量    int                         nTotalCount = 0; // 小米手机拍的照片数量，IMG开头    ofstream                    file;    ExifImageFile               inImageFile;    ExifTagEntry*               genericTagEntry = NULL;    ExifStatus                  status;    vector<string>::iterator    iter = PathVector.begin();    file.open("K:\\00-Mobile Phone Pics Test\\modifylog.txt", ios::out | ios::_Noreplace | ios::trunc);    cout << "OriginalTime" << "         " << "ModifiedTime" << endl;    file << "FileName,OriginalTime,ModifyedTime,status" << endl;    while (iter != PathVector.end())    {               string str = *iter;        const char* chPath = str.c_str();        // 目录格式固定：K:\00-Mobile Phone Pics Test        char chTag[4] = "\0";        strncpy_s(chTag, chPath+29, 3);        // 不是本手机的照片        if (strcmp(chTag, "IMG") != 0)        {            iter++;            continue;        }        nTotalCount++;        char chYear[6] = "\0";        char chMonth[4] = "\0";        char chDay[4] = "\0";        char chHour[4] = "\0";        char chMinute[4] = "\0";        char chSecond[4] = "\0";        char chTime[20] = "\0";        strncpy_s(chYear, chPath+33, 4);        strncpy_s(chMonth, chPath+37, 2);        strncpy_s(chDay, chPath+39, 2);        strncpy_s(chHour, chPath+42, 2);        strncpy_s(chMinute, chPath+44, 2);        strncpy_s(chSecond, chPath+46, 2);        strncat_s(chTime, chYear, 4);        strncat_s(chTime, ":", 1);        strncat_s(chTime, chMonth, 2);        strncat_s(chTime, ":", 1);        strncat_s(chTime, chDay, 2);        strncat_s(chTime, " ", 1);        strncat_s(chTime, chHour, 2);        strncat_s(chTime, ":", 1);        strncat_s(chTime, chMinute, 2);        strncat_s(chTime, ":", 1);        strncat_s(chTime, chSecond, 2);        ExifStatus openStatus = inImageFile.open(chPath, "r+");        if (openStatus != EXIF_OK) // 不能用w打开照片，打开后会重新创建一张照片并将原来的照片覆盖掉        {            cout << "Error: could not open " << chPath << endl;            file << *(iter) << " , ," << "1" << endl;            iter++;            inImageFile.close();            continue;        }        // 用getGenericTag函数获取指定的时间信息        // 然后实例化一个ExifTagEntryT，用setGenericTag设置时间        // 定义一个基类指针指向ExifTagEntryT的对象，然后该指针就可以调用setValue        // 之后用setGenericTag设置时间        genericTagEntry = inImageFile.getGenericTag(EXIFTAG_DATETIMEORIGINAL, EXIF_APP1_EXIFIFD, status);        if (status != EXIF_OK || NULL == genericTagEntry) // exif信息有误,重新赋值        {            genericTagEntry = new ExifTagEntryT<std::string>(EXIFTAG_DATETIMEORIGINAL, EXIF_ASCII, 20, chTime);            if (inImageFile.setGenericTag(*genericTagEntry, EXIF_APP1_EXIFIFD) != EXIF_OK)            {                cout << *(iter);            }            else            {                cout << chTime << endl;                file << *(iter) << ", ," << chTime << ",0" << endl;            }            inImageFile.close();            nModifyCount++;                 iter++;            continue;        }        std::string OriginalTime = ((ExifTagEntryT<std::string>*)genericTagEntry)->getValue();        // 文件名的时间和拍摄时间可能不一样，文件名的时间可能比拍摄时间短，因此只比较年月日        // 如果时间不一样就用文件名的时间代替拍摄时间        char metaTimeYMD[16] = "\0";        char metaTime[20] = "\0";        if (OriginalTime.length() > 0)        {            strcpy(metaTime, OriginalTime.c_str());                 strncpy_s(metaTimeYMD, metaTime, 10);        }        char fileTime[16] = "\0";        strncpy_s(fileTime, chTime, 10);        if (strcmp(metaTimeYMD, fileTime) != 0)        {            genericTagEntry = new ExifTagEntryT<std::string>(EXIFTAG_DATETIMEORIGINAL, EXIF_ASCII, 20, chTime);            inImageFile.setGenericTag(*genericTagEntry, EXIF_APP1_EXIFIFD);            inImageFile.close();            nModifyCount++;            cout << metaTime << "  " << chTime << endl;            file << *(iter) << "," << metaTime << "," << chTime << "," << endl;        }        inImageFile.close();        iter++;    }    cout << nTotalCount << " out of " << PathVector.size() << " pictrues have been chosen." << endl;    cout << nModifyCount << " out of " << nTotalCount << " chosen pictures have been modified." << endl;    file.close();}// 获取需要修改的照片路径列表vector<string> ModifyPicsTime(void){    char PicDir[] = "K:\\00-Mobile Phone Pics Test\\";    vector<string> PathVector;    PathVector.clear();    if (_access(PicDir, 06) == -1)    {        cout << "Directory does not exit" << endl;        return PathVector;    }    if (_chdir(PicDir) != 0)    {        cout << "Can't change the work dirctroy." << endl;        return PathVector;    }    _finddata_t fileinfo;    memset(&fileinfo, 0x0, sizeof(fileinfo));    intptr_t iFind = _findfirst("*.jpg", &fileinfo);    if (iFind == -1)    {        cout << "Can't find any jpg file." << endl;        return PathVector;    }    char jpgFile[512] = "\0";    strcat_s(jpgFile, PicDir);    strcat_s(jpgFile, fileinfo.name);    string str;    str = jpgFile;    PathVector.push_back(str);    while (_findnext(iFind, &fileinfo) == 0)    {        memset(jpgFile, 0, 512);        strcat_s(jpgFile, PicDir);        strcat_s(jpgFile, fileinfo.name);        str = jpgFile;        PathVector.push_back(str);    }    return PathVector;}// 获取GPS信息并将其写入文本文件中void GetGPSInfo(void){    vector<string> PathVector = ModifyPicsTime();    if (PathVector.size() <= 0)    {        cout << "No jpg file." << endl;        return;    }    int                         nCount = 0;    ofstream                    file;    ExifImageFile               inImageFile;    ExifTagEntry*               genericTagEntry = NULL;    ExifStatus                  status;    vector<string>::iterator    iter = PathVector.begin();    file.open("K:\\00-Mobile Phone Pics Test\\GPSInfo.txt", ios::out | ios::_Noreplace | ios::trunc);    while (iter != PathVector.end())    {        string str = *iter;        const char* chPath = str.c_str();        ExifStatus openStatus = inImageFile.open(chPath, "r+");        if (openStatus != EXIF_OK) // 不能用w打开照片，打开后会重新创建一张照片并将原来的照片覆盖掉        {            iter++;            inImageFile.close();            continue;        }        genericTagEntry = inImageFile.getGenericTag(EXIFTAG_GPSLATITUDE, EXIF_APP1_IFD0_GPSINFO_IFD, status);        if (status != EXIF_OK || NULL == genericTagEntry)         {            iter++;            inImageFile.close();            continue;        }        std::vector<float> fLatitudeArray = ((ExifTagEntryT<std::vector<float>>*)genericTagEntry)->getValue();        float fLatitude = fLatitudeArray[0] + fLatitudeArray[1] / 60.0 + fLatitudeArray[2] / 3600.0;        genericTagEntry = inImageFile.getGenericTag(EXIFTAG_GPSLONGITUDE, EXIF_APP1_IFD0_GPSINFO_IFD, status);        if (status != EXIF_OK || NULL == genericTagEntry)         {            iter++;            inImageFile.close();            continue;        }        std::vector<float> fLongitudeArray = ((ExifTagEntryT<std::vector<float>>*)genericTagEntry)->getValue();        float fLongitude = fLongitudeArray[0] + fLongitudeArray[1] / 60.0 + fLongitudeArray[2] / 3600.0;        // 取時間        std::string OriginalTime = " ";        genericTagEntry = inImageFile.getGenericTag(EXIFTAG_DATETIMEORIGINAL, EXIF_APP1_EXIFIFD, status);        if (status == EXIF_OK && NULL != genericTagEntry)        {            OriginalTime = ((ExifTagEntryT<std::string>*)genericTagEntry)->getValue();        }        nCount++;        cout << fLatitude << "," << fLongitude << "," << OriginalTime << "," << nCount << endl;        file << fLatitude << "," << fLongitude << "," << OriginalTime << endl;        iter++;        inImageFile.close();    }    file.close();    cout << "total pics: " << nCount << endl;}// Mainint main(int argc, char* argv[]){    // 获取GPS信息    GetGPSInfo();    // 取得要修改的照片路径列表    vector<string> PathVector = ModifyPicsTime();    // 修改拍摄时间    ModifyMetaTime(PathVector);    return 0;}

最后终于将绝大部分照片的时间都改了回来，只有几张因为当时拍照时刚好将SIM卡拔出，导致系统时间为1970年，使得拍摄的照片文件名和元数据显示的都是1970年，未能更改。最后的输出结果如下：