小型DNG加载器和写入器库

C++11中仅包含头文件的简单且有限的DNG（数字负片，TIFF格式+扩展）加载器和写入器。

目前TinyDNG仅支持无损RAW DNG和有限的无损JPEG DNG（不支持有损压缩）。

TinyDNG还可以用作TIFF RGB图像加载器（支持8位、16位和32位）。

TinyDNG加载模块正在使用LLVMFuzzer进行模糊测试，并且足够安全（不存在C++异常和assert/abort代码）。

（注意：TinyDNG仅加载DNG数据，因此您需要自己的RAW处理代码（例如debayer）来获得如上所示的已开发图像）

功能

加载

• RAW DNG数据
• 无损JPEG
  • 基于liblj92库支持无损JPEG解码： https://bitbucket.org/baldand/mlrawviewer.git
• ZIP压缩的DNG
  • 使用miniz或zlib
• JPEG
  • 支持通过stb_image.h支持JPEG图像（例如缩略图）。
• TIFF
  • 8位未压缩
  • 8位LZW压缩（无预测器，水平差预测器）
• 实验性
  • Apple ProRAW（无损JPEG 12位）
    • 无损JPEG 12位
    • 语义图（8位标准JPEG）
  • 解码Canon RAW（CR2）
    • RAW
    • mRAW
    • sRAW
  • 解码Nikon RAW（NEF）
    • 待办事项
  • 读取自定义TIFF标记。
• 从内存中读取DNG数据。

写入

• DNG和TIFF
  • 无损JPEG压缩

支持的DNG文件

以下是支持的DNG文件列表。

• Sigma sd Quattro H
  • 未压缩的RGB 12位图像。
• iPhone DNG
• Apple ProRAW
  • 无损JPEG 12位
  • 语义图
• Black magic DNG
  • CinemaDNG（有损压缩）不支持。
• Canon CR2（实验性）
  • 由于CR2格式也基于TIFF格式： http://lclevy.free.fr/cr2/
  • 仅RAW（不支持mRAW和sRAW）
• Magic lantern DNG
  • 未压缩
  • 无损JPEG（http://www.magiclantern.fm/forum/index.php?topic=18443.0）
• 8位TIFF图像
  • LZW压缩8位图像。
• 16位未压缩TIFF图像
• 32位未压缩TIFF图像
• OpCodeList
  • GainMap

用法

加载DNG

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <iostream>

// Define TINY_DNG_LOADER_IMPLEMENTATION and STB_IMAGE_IMPLEMENTATION in only one *.cc
#define TINY_DNG_LOADER_IMPLEMENTATION
#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION

// Enable ZIP compression(through miniz library)
// Please don't forget copying&adding `miniz.c` and `miniz.h` to your project.
// #define TINY_DNG_LOADER_ENABLE_ZIP

// Uncomment these two lines if you want to use system provided zlib library, not miniz
// #define TINY_DNG_LOADER_USE_SYSTEM_ZLIB
// #include <zlib.h>
#include "tiny_dng_loader.h"

int main(int argc, char **argv) {
  std::string input_filename = "colorchart.dng";

  if (argc > 1) {
    input_filename = std::string(argv[1]);
  }

  std::string warn, err;
  std::vector<tinydng::DNGImage> images;

  // List of custom field infos. This is optional and can be empty.
  std::vector<tinydng::FieldInfo> custom_field_lists;

  // Loads all images(IFD) in the DNG file to `images` array.
  // You can use `LoadDNGFromMemory` API to load DNG image from a memory.
  bool ret = tinydng::LoadDNG(input_filename.c_str(), custom_field_lists, &images, &warn, &err);


  if (!warn.empty()) {
    std::cout << "Warn: " << warn << std::endl;
  }

  if (!err.empty()) {
    std::cerr << "Err: " << err << std::endl;
  }

  if (ret) {
    for (size_t i = 0; i < images.size(); i++) {
      const tinydng::DNGImage &image = images[i];
;
      std::cout << "width = " << image.width << std::endl;
      std::cout << "height = " << image.height << std::endl;
      std::cout << "bits per piexl = " << image.bits_per_sample << std::endl;
      std::cout << "bits per piexl(original) = " << image.bits_per_sample_original << std::endl;
      std::cout << "samples per pixel = " << image.samples_per_pixel << std::endl;

    }
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

写入DNG（和TIFF）

请参阅examples/dngwriter和https://github.com/storyboardcreativity/zraw-decoder以获取更多详细信息。

#include <cassert>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <iostream>

#define TINY_DNG_WRITER_IMPLEMENTATION
#include "tiny_dng_writer.h"

static void CreateRGBImage(tinydngwriter::DNGImage *dng_image,
                        const unsigned short basecol) {
  unsigned int image_width = 512;
  unsigned int image_height = 512;
  dng_image->SetSubfileType(false, false, false);
  dng_image->SetImageWidth(image_width);
  dng_image->SetImageLength(image_height);
  dng_image->SetRowsPerStrip(image_height);

  // SetSamplesPerPixel must be called before SetBitsPerSample()
  dng_image->SetSamplesPerPixel(3);
  uint16_t bps[3] = {16, 16, 16};
  dng_image->SetBitsPerSample(3, bps);
  dng_image->SetPlanarConfig(tinydngwriter::PLANARCONFIG_CONTIG);
  dng_image->SetCompression(tinydngwriter::COMPRESSION_NONE);
  dng_image->SetPhotometric(tinydngwriter::PHOTOMETRIC_RGB);
  dng_image->SetXResolution(1.0);
  dng_image->SetYResolution(1.2); // fractioal test
  dng_image->SetResolutionUnit(tinydngwriter::RESUNIT_NONE);
  dng_image->SetImageDescription("bora");

  std::vector<unsigned short> buf;
  buf.resize(image_width * image_height * 3);

  for (size_t y = 0; y < image_height; y++) {
    for (size_t x = 0; x < image_width; x++) {
      buf[3 * (y * image_width + x) + 0] = static_cast<unsigned short>(x % 512);
      buf[3 * (y * image_width + x) + 1] = static_cast<unsigned short>(y % 512);
      buf[3 * (y * image_width + x) + 2] = basecol;
    }
  }

  dng_image->SetImageData(reinterpret_cast<unsigned char *>(buf.data()),
                          buf.size() * sizeof(unsigned short));
}

int main(int argc, char **argv) {
  std::string output_filename = "output.dng";

  if (argc < 1) {
    std::cout << argv[0] << " <output.dng>" << std::endl;
  }

  if (argc > 1) {
    output_filename = std::string(argv[1]);
  }

  // TinyDNGWriter supports both BigEndian and LittleEndian TIFF.
  // Default = BigEndian.
  bool big_endian = false;

  if (argc > 2) {
    big_endian = bool(atoi(argv[2]));
  }

  {
    // DNGWriter supports multiple DNG images.
    // First create DNG image data, then pass it to DNGWriter with AddImage API.
    tinydngwriter::DNGImage dng_image0;
    dng_image0.SetBigEndian(big_endian);
    tinydngwriter::DNGImage dng_image1;
    dng_image1.SetBigEndian(big_endian);

    CreateRGBImage(&dng_image0, 12000);
    CreateRGBImage(&dng_image1, 42000);

    tinydngwriter::DNGWriter dng_writer(big_endian);
    bool ret = dng_writer.AddImage(&dng_image0);
    assert(ret);

    ret = dng_writer.AddImage(&dng_image1);
    assert(ret);

    std::string err;
    ret = dng_writer.WriteToFile(output_filename.c_str(), &err);

    if (!err.empty()) {
      std::cerr << err;
    }

    if (!ret) {
      return EXIT_FAILURE;
    }

    std::cout << "Wrote : " << output_filename << std::endl;
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

自定义

• TINY_DNG_LOADER_USE_THREAD：启用多线程加载（需要C++11）
• TINY_DNG_LOADER_ENABLE_ZIP：启用解码AdobeDeflate图像（目前仅限于瓦片RGB图像）。
  • TINY_DNG_LOADER_USE_SYSTEM_ZLIB：使用系统zlib库代替miniz。
• TINY_DNG_LOADER_DEBUG：启用调试printf（仅限开发者！）
• TINY_DNG_LOADER_NO_STB_IMAGE_INCLUDE：在tiny_dng_loader.h内部不包含stb_image.h。
• TINY_DNG_LOADER_NO_STDIO：禁用printf、cout/cerr。

示例

• examples/custom_fields 编写具有自定义TIFF字段的DNG。

• examples/viewer 带有简单去马赛克的简单查看器示例。

• examples/tiff_viewer 简单的TIFF查看器示例（假设TIFF RGB图像存储在DNG中）。

• examples/fptiff2exr 32位浮点（SAMPLEFORMAT_IEEEFP）灰度或RGB图像到EXR转换器。

• examples/dng2exr 简单的DNG到OpenEXR转换器。

• examples/dngwriter 简单的DNG编写示例。

• https://github.com/storyboardcreativity/zraw-decoder

Python绑定（实验性）

$ python -m pip install tinydng

支持Windows（包括ARM）、Linux（包括aarch64）和macOS。

请参阅experimental/python以获取示例Python代码。

命令行工具（实验性）

当从pip安装TinyDNG时，CLI命令tinydng可用。

$ tinydng input.dng

模糊测试

• fuzzer 模糊测试。

资源

以下是关于如何解码RAW文件以及如何开发RAW图像的杰出文章列表。

• 手动开发RAW照片文件 - 第1部分 http://www.odelama.com/photo/Developing-a-RAW-Photo-by-hand/
• 手动开发RAW照片文件 - 第2部分 http://www.odelama.com/photo/Developing-a-RAW-Photo-by-hand/Developing-a-RAW-Photo-by-hand_Part-2/
• 了解存储在Canon RAW .CR2文件中的内容，如何以及为什么 http://lclevy.free.fr/cr2/

待办事项

• 移至C++11。
  • 删除C++03支持。
• 解析Apple ProRAW中的语义映射标记。
• 添加仅加载DNG头部的模式
• 解析更多DNG头
• 解析更多自定义DNG（TIFF）标记
• 有损DNG
• 改进DNG编写器
  • 支持压缩（LJPEG）
• 支持大TIFF（4GB+）
• 解码Nikon RAW（NEF）
• 改进Canon RAW解码
• 优化无损JPEG解码
• 延迟加载瓦片图像。

许可证

TinyDNG采用MIT许可证。

TinyDNG使用了以下第三方库。

• liblj92（无损JPEG库）: (c) Andrew Baldwin 2014. MIT许可证。 https://bitbucket.org/baldand/mlrawviewer.git
• stb_image：公共领域图像加载器。
• lzw.hpp：作者：Guilherme R. Lampert。公共领域LZW解码器。
• miniz：版权所有 2013-2014 RAD Game Tools和Valve Software。版权所有 2010-2014 Rich Geldreich和Tenacious Software LLC MIT许可证。请参阅miniz.LICENSE