DNG文件格式详解

DNG文件格式

Author: show Date: 2017/01/12

1、DNG基本概述

DNG(Digital Negative)是Adobe开发的一种开放的raw image file format,主要目的是为了统一不同厂商raw格式。DNG格式是在TIFF6.0的基础上扩展出来的，所以DNG必须符合TIFF6.0的所有规则。里面使用的tag基本上都定义在TIFF或者TIFF/EP中。

l TIFF

TIFF是一个灵活适应性强的文件格式。通过在文件标头中使用TAG"标签"，它能够在一个文件中处理多幅图像和数据。标签能够标明图像的如图像大小这样的基本几何尺寸，或者定义图像数据是如何排列的，或者是否使用了各种各样的图像压缩选项。并且标签可扩展。

l TIFF/EP

一个ISO标准，定义了TIFF中的TAG属性。

2、TIFF6.0结构

Tiff格式由三部分构成 IFH,IFD,DE。UE打开文件切取的部分数据。

从FE 00的红色框选开始都表示Tag的ID。

 

l IFH， Image File Header，图像文件头

每一幅DNG图像是以8字节的IFH开始的。

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。

l IFD

IFD是TIF图中最重要的数据结构，它包含了一个TIF文件中最重要的信息， IFD结构中包含了三类成员，Directory Entry Count指出该结构里面有多少个DE；接下来就是N个线性排列的DE序列，数量不定（这就是为什么称TIF格式文件为可扩充标记的文件）每个DE标识了图像的某一个属性；最后就是一个偏移量， 标识下一个文件目录相对于文件开始处的位置，如果该TIF文件只包含了一幅图像，那么就只有一个IFD，这个偏移量就等于0。所以我们生成的DNG应该只有1个IFD。

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0

l DE

一个DE就是一幅图像的某一个属性。例如图像的大小、分辨率。按照升序排列每个DE共12个字节:

Byte 0-1: 此TAG的ID编号。可以通过这些编号查找相应的含义。

Byte 2-3: type数据类型。表示数据是short还是long等类型。即一个数据大小。

Byte 4-7: lenghts数量。通过类型和数量可以确定存储此TAG数据需要占据的字节。

Byte 8-11: valueOffset是tag标识的属性代表的变量值相对文件开始处的偏移量。如果占用的字节数少于4，那么该值就存放在 valueOffset中即可，没必要再另外指向一个地方了。如果超过4个，则这里存放的是指向实际数据的指针。

占用的字节不大于4字节，分为两种情况：

对于图像的真实数据，这里存放的是图像真实数据的偏移量，占4个字节，要通过索引才能正确访问图像数据。

对于其他的数据，如该type类型占用1个字节，lengths为4，那么总的字节为4个，这里有4个值，每个值占用1各字节，存储是按照文件顺序存储。

IFD与DE的结构示意图：

 

3、重要的TAG

l NewSubfileType  （ID: 0xFE）

NewSubfileType = 1 提供低分辨率的缩略图

NewSubfileType = 0 高分辨率图像，RAW。第一个tag就是这个属性。一般都等于0。 

l ImageWidth（ID: 0x100）

图形宽

l ImageLength（ID: 0x101）

图形高

l BitsPerSample（ID: 0x102）

每个像素点的采样位数。

l Compression （ID: 0x103）

需要关注的有以下两个值：

Compression＝1：没有压缩

Compression＝7：JPEG压缩。如果是RGB图像并且SamplesPerPixel＝3，则是标准的有损JPEG压缩。如果是CFA图像，则是Lossless JPEG。

l PhotometricInterpretation   （ID: 0x106）

0 = WhiteIsZero. 应用于灰度或者二值图像， 0对应最亮灰度。

1 = BlackIsZero. 应用于灰度或者二值图像. 0对应最暗灰度。

2 = RGB. 正常RGB图像，存储顺序为R，G，B。

3 = Palette color. 索引图像。

32803 = CFA (Color Filter Array)  RAW图像数据
四种可设bayer模式，我们相机是GRBG，模式0。验证颜色正确。

GR RG BG GB

BG RB GR RG

l StripOffsets（ID: 0x111）

图像数据起始字节相对于文件开始处的位置

l RowsPerStrip（ID: 0x116）

表示图像有几行扫描线，实际上等于图像高度

l StripByteCounts（ID: 0x117）

图像数据字节总数

 

 

 

 

 

4、方案

通过修改adobe的sdk把我们相机的原始RAW数据转为DNG文件序列。Adobe的剪辑软件Adobe Premiere Pro CC 导入文件序列，转为MXF。通过VLC播放MXF文件。

目前通过SDK转的DNG，修改bit流后没有锯齿，设置CFA模式为GRBR后颜色正常。

存在问题是转后的DNG，可以预览，不能用Adobe Premiere Pro CC导入。

5、参考

http://www.cnblogs.com/adong7639/p/4446828.html