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5.6 KiB
Go
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package storage
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import (
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"encoding/binary"
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"image"
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"image/color"
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"image/draw"
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)
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// EXIF Orientation（TIFF tag 0x0112）的取值含义：描述「存储的像素」要如何变换
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// 才是用户肉眼看到的方向。手机竖拍照片几乎都是 6 或 8。
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const (
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exifOrientTopLeft = 1 // 正常
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exifOrientTopRight = 2 // 水平镜像
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exifOrientBottomRight = 3 // 旋转 180
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exifOrientBottomLeft = 4 // 垂直镜像
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exifOrientLeftTop = 5 // 转置
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exifOrientRightTop = 6 // 顺时针 90
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exifOrientRightBottom = 7 // 反转置
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exifOrientLeftBottom = 8 // 顺时针 270
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)
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// jpegOrientation 解析 JPEG 的 EXIF Orientation，返回 1~8。
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//
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// Go 标准库 image.Decode 不读 EXIF（Pillow 默认也不读，需显式 exif_transpose），
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// 因此手机竖拍照片解出来的像素是横躺的。更严重的是转码成 WebP 时 EXIF 会被
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// 整体丢弃，方向信息随之永久消失、无法事后补救，故必须在转码前归一。
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//
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// 未找到 Orientation、格式异常或非 JPEG 时返回 1（identity），调用方无需区分
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// 「没有方向信息」和「解析失败」。
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func jpegOrientation(data []byte) int {
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if len(data) < 4 || data[0] != 0xFF || data[1] != 0xD8 || data[2] != 0xFF {
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return exifOrientTopLeft
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}
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for i := 2; i+4 <= len(data); {
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if data[i] != 0xFF {
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return exifOrientTopLeft // 段结构损坏，放弃解析
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}
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marker := data[i+1]
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// 0xFF 填充字节、SOI、Standalone 标记、RSTn 均无长度字段。
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if marker == 0xFF || marker == 0x01 || (marker >= 0xD0 && marker <= 0xD9) {
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i += 2
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continue
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}
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segLen := int(binary.BigEndian.Uint16(data[i+2 : i+4]))
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if segLen < 2 || i+2+segLen > len(data) {
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return exifOrientTopLeft
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}
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// APP1 (0xE1)，载荷形如 "Exif\x00\x00" + TIFF 块。
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if marker == 0xE1 && segLen >= 10 {
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payload := data[i+4 : i+2+segLen]
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if len(payload) >= 6 && string(payload[:6]) == "Exif\x00\x00" {
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if o := tiffOrientation(payload[6:]); o != 0 {
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return o
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}
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}
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}
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// SOS (0xDA) 之后是熵编码的像素数据，不再有元数据段。
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if marker == 0xDA {
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return exifOrientTopLeft
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}
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i += 2 + segLen
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}
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return exifOrientTopLeft
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}
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// tiffOrientation 从 TIFF 块的 IFD0 中取出 Orientation；取不到返回 0。
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func tiffOrientation(tiff []byte) int {
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if len(tiff) < 8 {
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return 0
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}
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var bo binary.ByteOrder
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switch {
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case tiff[0] == 'I' && tiff[1] == 'I':
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bo = binary.LittleEndian
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case tiff[0] == 'M' && tiff[1] == 'M':
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bo = binary.BigEndian
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default:
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return 0
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}
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if bo.Uint16(tiff[2:4]) != 42 { // 42 是 TIFF 魔数
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return 0
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}
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ifd := int(bo.Uint32(tiff[4:8]))
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if ifd < 8 || ifd+2 > len(tiff) {
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return 0
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}
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entries := int(bo.Uint16(tiff[ifd : ifd+2]))
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pos := ifd + 2
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for i := 0; i < entries; i++ {
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if pos+12 > len(tiff) {
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return 0
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}
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// SHORT(3) 且 count==1 时，值内联在 4 字节 value 字段的前 2 字节。
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if bo.Uint16(tiff[pos:pos+2]) == 0x0112 &&
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bo.Uint16(tiff[pos+2:pos+4]) == 3 &&
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bo.Uint32(tiff[pos+4:pos+8]) == 1 {
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v := int(bo.Uint16(tiff[pos+8 : pos+10]))
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if v >= exifOrientTopLeft && v <= exifOrientLeftBottom {
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return v
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}
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return 0
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}
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pos += 12
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}
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return 0
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}
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// orientationSwapsDimensions 报告该 Orientation 是否会交换宽高。
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// 2/3/4 只是镜像或 180 度旋转，宽高不变；5/6/7/8 会把横躺的像素转正，宽高互换。
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func orientationSwapsDimensions(orientation int) bool {
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switch orientation {
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case exifOrientLeftTop, exifOrientRightTop, exifOrientRightBottom, exifOrientLeftBottom:
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return true
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}
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return false
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}
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// orientedImage 把源图按 EXIF Orientation 重映射为目标坐标，供 draw.Draw
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// 一次性拷贝，避免逐像素重复计算源矩形。
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type orientedImage struct {
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src image.Image
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sx0, sy0 int // 源矩形左上角（源图 Bounds().Min 通常为 0，但不作假设）
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w, h int // 源宽高
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dstW, dstH int // 目标宽高
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ori int
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}
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func (o *orientedImage) ColorModel() color.Model { return o.src.ColorModel() }
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func (o *orientedImage) Bounds() image.Rectangle { return image.Rect(0, 0, o.dstW, o.dstH) }
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// At 按 Orientation 反查源像素坐标。目标 (x,y) 命中源 (sx,sy)。
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func (o *orientedImage) At(x, y int) color.Color {
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sx, sy := 0, 0
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switch o.ori {
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case exifOrientTopRight: // 水平镜像
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sx, sy = o.w-1-x, y
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case exifOrientBottomRight: // 旋转 180
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sx, sy = o.w-1-x, o.h-1-y
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case exifOrientBottomLeft: // 垂直镜像
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sx, sy = x, o.h-1-y
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case exifOrientLeftTop: // 转置
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sx, sy = y, x
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case exifOrientRightTop: // 顺时针 90
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sx, sy = y, o.h-1-x
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case exifOrientRightBottom: // 反转置
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sx, sy = o.w-1-y, o.h-1-x
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case exifOrientLeftBottom: // 顺时针 270
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sx, sy = o.w-1-y, x
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default: // exifOrientTopLeft
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sx, sy = x, y
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}
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return o.src.At(o.sx0+sx, o.sy0+sy)
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}
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// applyJPEGOrientation 按 EXIF Orientation 重绘像素；orientation 为 1 时原样返回。
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//
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// 归一后方向信息已烘进像素，尺寸在 5/6/7/8 时宽高互换——调用方必须在此之后再
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// 做尺寸上限判断，否则限边会作用在横躺的像素上。
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func applyJPEGOrientation(img image.Image, orientation int) image.Image {
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if orientation <= exifOrientTopLeft || orientation > exifOrientLeftBottom {
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return img
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}
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b := img.Bounds()
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sw, sh := b.Dx(), b.Dy()
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if sw == 0 || sh == 0 {
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return img
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}
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dstW, dstH := sw, sh
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if orientationSwapsDimensions(orientation) {
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dstW, dstH = sh, sw
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}
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dst := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, dstW, dstH))
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draw.Draw(dst, dst.Bounds(), &orientedImage{
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src: img, sx0: b.Min.X, sy0: b.Min.Y,
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w: sw, h: sh, dstW: dstW, dstH: dstH,
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ori: orientation,
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}, image.Point{}, draw.Src)
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return dst
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}
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