1 什么是TIFF？
TIFF是Tagged Image File Format的缩写。在现在的标准中，只有TIFF存在， 其他的提法已经舍弃不用了。做为一种标记语言，TIFF与其他文件格式最大的不同在于除了图像数据，它还可以记录很多图像的其他信息。它记录图像数据的方式也比较灵活， 理论上来说， 任何其他的图像格式都能为TIFF所用， 嵌入到TIFF里面。比如JPEG， Lossless JPEG， JPEG2000和任意数据宽度的原始无压缩数据都可以方便的嵌入到TIFF中去。由于它的可扩展性， TIFF在数字影响、遥感、医学等领域中得到了广泛的应用。TIFF文件的后缀是.tif或者.tiff
2 TIFF文件结构
TIFF文件中的三个关键词是：图像文件头Image File Header(IFH)， 图像文件目录Image File Directory(IFD)和目录项Directory Entry(DE)。每一幅图像是以8字节的IFH开始的， 这个IFH指向了第一个IFD。IFD包含了图像的各种信息， 同时也包含了一个指向实际图像数据的指针。
IFH的构成：
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。可以在任意位置， 但必须是在一个字的边界，也就是说必须是2的整数倍。
IFD的构成(0代表此IFD的起始位置)：
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
DE的构成（12个 Byte）：
Byte 0-1: 此TAG的唯一标识
Byte 2-3: 数据类型。
Byte 4-7: 数量。通过类型和数量可以确定存储此TAG的数据需要占据的字节数
Byte 8-11: 如果占用的字节数少于4， 则数据直接存于此。 如果超过4个，则这里存放的是指向实际数据的指针
一个TIFF文件可能包含多个IFD，每一个IFD都是一个子文件。Baseline解码器只要求解第一个IFD所对应的图像数据。扩展的TIFF图像经常包含多个IFD，每一个IFD都包含了不同的信息。
下面以一幅W*H为12*6的tif图像为例说明：（其中RGB分别为150，100，50）
0000－0007：文件头，可以看出，该图是II字节顺序，第一个IFD的偏移量为E6。
00E0－018D：第一个IFD。Directory Entry Count的值（00E0－00E1）为E，表示这个IFD中有14个DE，每个DE占用12字节，14个DE共占用168字节，加上Directory Entry Count占用的2字节，再加上Offset to next IFD占用的4字节，这个IFD共占用174字节，换算为16进制就是AE，所以，它的数据结束于018D。Offset to next IFD的值（最后4个字节）均为0，表示整幅图像文件只有这一个IFD。
00E2-00ED：其中00E2-00E3为第一个IFD中的第1个DE的tag值0100h，代表图像宽度；00EA-00ED为图像宽度值000Ch(12d)。
00EE-00F9：其中00EE-00EF为第一个IFD中的第2个DE的tag值0101h，代表图像高度；00F6-00F9为图像宽度值0006h(6d)。
011E-0129：011E-011F的tag值为0111h，代表每个Strip的偏移，0126-0129为图像数据对应的地址0008h。
0142-014D：图像数据量，为00D8h(216)。
0008-00DF：图像数据。
参考：
[1] https://www.cnblogs.com/gywei/p/3393816.html
[2] https://blog.****.net/han_jiang_xue/article/details/8266207
[3] https://www.cnblogs.com/qiaozhoulin/p/4556207.html
附1：TIFF 12种数据类型
1 = BYTE 8-bit unsigned integer.
2 = ASCII 8-bit byte that contains a 7-bit ASCII code; the last byte
must be NUL (binary zero).
3 = SHORT 16-bit (2-byte) unsigned integer.
4 = LONG 32-bit (4-byte) unsigned integer.
5 = RATIONAL Two LONGs: the first represents the numerator
6 = SBYTE An 8-bit signed (twos-complement) integer.
7 = UNDEFINED An 8-bit byte that may contain anything, depending on
the definition of the field.
8 = SSHORT A 16-bit (2-byte) signed (twos-complement) integer.
9 = SLONG A 32-bit (4-byte) signed (twos-complement) integer.
10 = SRATIONAL Two SLONG’s: the first represents the numerator of a
fraction, the second the denominator.
11 = FLOAT Single precision (4-byte) IEEE format.
12 = DOUBLE Double precision (8-byte) IEEE format.
附2：Tiff Tag 参考(https://www.awaresystems.be/imaging/tiff/tifftags/baseline.html)
基本Tag是所有TIFF编解码器必须支持的Tag
| 码 | 名称 | 简短描述 | |
|---|---|---|---|
| 十进制码 | 十六进制 | ||
| 254 | 00FE | NewSubfileType |
新的子文件类型标识 LONG 长度为1 用比特来标识图像的类型 Bit0如果是1代表缩略图 Bit1如果是1代表多页图像中的某一页 Bit2如果是1代表它是透明度掩码图像 其余的位数暂时没有定义。与SubfileType的是，此Tag用比特位来区分文件类型而不是用值来区分 |
| 255 | 00FF | SubfileType |
子文件类型标识 SHORT 长度为1 1 全分辨率图像 2 缩小分辨率的图像 3 多页图像的某一页 过时的Tag，已不再使用。 |
| 256 | 0100 | ImageWidth |
图像宽度 SHORT或者LONG 长度为1 |
| 257 | 0101 | ImageLength | 图像高度 SHORT或者LONG 长度为1 |
| 258 | 0102 | BitsPerSample |
每个分量的Bit数 SHORT 长度为SamplesPerPixel |
| 259 | 0103 | Compression |
压缩类型 SHORT 长度为1 随着TIFF的不断扩张，目前支持多达几十种的压缩方式。就我个人看来，最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 |
| 262 | 0106 | PhotometricInterpretation |
颜色空间 SHORT 长度为1
0 = WhiteIsZero. 应用于灰度或者二值图像， 0对应最亮灰度. 32803 = CFA (Color Filter Array) |
| 263 | 0107 | Threshholding | 定义了转换成二值图像的阈值，忽略之 |
| 264 | 0108 | CellWidth | The width of the dithering or halftoning matrix used to create a dithered or halftoned bilevel file. |
| 265 | 0109 | CellLength | The length of the dithering or halftoning matrix used to create a dithered or halftoned bilevel file. |
| 266 | 010A | FillOrder | 在同一字节中的逻辑顺序。一般不做定义，要定义的话建议用1 |
| 270 | 010E | ImageDescription | 字符串， 对图像的描述 |
| 271 | 010F | Make | 字符串， 生产厂商的描述 |
| 272 | 0110 | Model | 字符串 |
| 273 | 0111 | StripOffsets |
每个Strip的偏移量 SHORT或者LONG N = StripsPerImage for PlanarConfiguration equal to 1; N = SamplesPerPixel * StripsPerImage for PlanarConfiguration equal to 2 |
| 274 | 0112 | Orientation | The orientation of the image with respect to the rows and columns. |
| 277 | 0115 | SamplesPerPixel | 每个象素的通道数 SHORT 长度为1 |
| 278 | 0116 | RowsPerStrip |
每个Strip有多少行 SHORT或者LONG 长度为1。Default是无限大 StripsPerImage = floor ((ImageLength + RowsPerStrip - 1) / RowsPerStrip). |
| 279 | 0117 | StripByteCounts |
每个Strip的长度 SHORT或者LONG N = StripsPerImage for PlanarConfiguration equal to 1; N = SamplesPerPixel * StripsPerImage for PlanarConfiguration equal to 2 |
| 280 | 0118 | MinSampleValue | The minimum component value used. |
| 281 | 0119 | MaxSampleValue | The maximum component value used. |
| 282 | 011A | XResolution | The number of pixels per ResolutionUnit in the ImageWidth direction. |
| 283 | 011B | YResolution | The number of pixels per ResolutionUnit in the ImageLength direction. |
| 284 | 011C | PlanarConfiguration | How the components of each pixel are stored. |
| 288 | 0120 | FreeOffsets | For each string of contiguous unused bytes in a TIFF file, the byte offset of the string. |
| 289 | 0121 | FreeByteCounts | For each string of contiguous unused bytes in a TIFF file, the number of bytes in the string. |
| 290 | 0122 | GrayResponseUnit | The precision of the information contained in the GrayResponseCurve. |
| 291 | 0123 | GrayResponseCurve | For grayscale data, the optical density of each possible pixel value. |
| 296 | 0128 | ResolutionUnit | The unit of measurement for XResolution and YResolution. |
| 305 | 0131 | Software | Name and version number of the software package(s) used to create the image. |
| 306 | 0132 | DateTime | Date and time of image creation. |
| 315 | 013B | Artist | Person who created the image. |
| 316 | 013C | HostComputer | The computer and/or operating system in use at the time of image creation. |
| 320 | 0140 | ColorMap | 调色板 |
| 338 | 0152 | ExtraSamples | Description of extra components. |
| 33432 | 8298 | Copyright | Copyright notice. |