Gallery: Random fixes for the Viewport class.
[chromium-blink-merge.git] / ui / file_manager / gallery / js / image_editor / exif_encoder.js
blob3787958b3db7fe8f255fdc4f30fb89f037574438
1 // Copyright 2014 The Chromium Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
3 // found in the LICENSE file.
5 'use strict';
7 // TODO:(kaznacheev) Share the EXIF constants with exif_parser.js
8 var EXIF_MARK_SOS = 0xffda;  // Start of "stream" (the actual image data).
9 var EXIF_MARK_SOI = 0xffd8;  // Start of image data.
10 var EXIF_MARK_EOI = 0xffd9;  // End of image data.
12 var EXIF_MARK_APP0 = 0xffe0;  // APP0 block, most commonly JFIF data.
13 var EXIF_MARK_EXIF = 0xffe1;  // Start of exif block.
15 var EXIF_ALIGN_LITTLE = 0x4949;  // Indicates little endian exif data.
16 var EXIF_ALIGN_BIG = 0x4d4d;  // Indicates big endian exif data.
18 var EXIF_TAG_TIFF = 0x002a;  // First directory containing TIFF data.
19 var EXIF_TAG_GPSDATA = 0x8825;  // Pointer from TIFF to the GPS directory.
20 var EXIF_TAG_EXIFDATA = 0x8769;  // Pointer from TIFF to the EXIF IFD.
22 var EXIF_TAG_JPG_THUMB_OFFSET = 0x0201;  // Pointer from TIFF to thumbnail.
23 var EXIF_TAG_JPG_THUMB_LENGTH = 0x0202;  // Length of thumbnail data.
25 var EXIF_TAG_IMAGE_WIDTH = 0x0100;
26 var EXIF_TAG_IMAGE_HEIGHT = 0x0101;
28 var EXIF_TAG_ORIENTATION = 0x0112;
29 var EXIF_TAG_X_DIMENSION = 0xA002;
30 var EXIF_TAG_Y_DIMENSION = 0xA003;
32 /**
33  * The Exif metadata encoder.
34  * Uses the metadata format as defined by ExifParser.
35  * @param {Object} original_metadata Metadata to encode.
36  * @constructor
37  * @extends {ImageEncoder.MetadataEncoder}
38  */
39 function ExifEncoder(original_metadata) {
40   ImageEncoder.MetadataEncoder.apply(this, arguments);
42   this.ifd_ = this.metadata_.ifd;
43   if (!this.ifd_)
44     this.ifd_ = this.metadata_.ifd = {};
47 ExifEncoder.prototype = {__proto__: ImageEncoder.MetadataEncoder.prototype};
49 ImageEncoder.registerMetadataEncoder(ExifEncoder, 'image/jpeg');
51 /**
52  * @param {HTMLCanvasElement|Object} canvas Canvas or anything with
53  *                                          width and height properties.
54  */
55 ExifEncoder.prototype.setImageData = function(canvas) {
56   var image = this.ifd_.image;
57   if (!image)
58     image = this.ifd_.image = {};
60   // Only update width/height in this directory if they are present.
61   if (image[EXIF_TAG_IMAGE_WIDTH] && image[EXIF_TAG_IMAGE_HEIGHT]) {
62     image[EXIF_TAG_IMAGE_WIDTH].value = canvas.width;
63     image[EXIF_TAG_IMAGE_HEIGHT].value = canvas.height;
64   }
66   var exif = this.ifd_.exif;
67   if (!exif)
68     exif = this.ifd_.exif = {};
69   ExifEncoder.findOrCreateTag(image, EXIF_TAG_EXIFDATA);
70   ExifEncoder.findOrCreateTag(exif, EXIF_TAG_X_DIMENSION).value = canvas.width;
71   ExifEncoder.findOrCreateTag(exif, EXIF_TAG_Y_DIMENSION).value = canvas.height;
73   this.metadata_.width = canvas.width;
74   this.metadata_.height = canvas.height;
76   // Always save in default orientation.
77   delete this.metadata_.imageTransform;
78   ExifEncoder.findOrCreateTag(image, EXIF_TAG_ORIENTATION).value = 1;
82 /**
83  * @param {HTMLCanvasElement} canvas Thumbnail canvas.
84  * @param {number} quality (0..1] Thumbnail encoding quality.
85  */
86 ExifEncoder.prototype.setThumbnailData = function(canvas, quality) {
87   // Empirical formula with reasonable behavior:
88   // 10K for 1Mpix, 30K for 5Mpix, 50K for 9Mpix and up.
89   var pixelCount = this.metadata_.width * this.metadata_.height;
90   var maxEncodedSize = 5000 * Math.min(10, 1 + pixelCount / 1000000);
92   var DATA_URL_PREFIX = 'data:' + this.mimeType + ';base64,';
93   var BASE64_BLOAT = 4 / 3;
94   var maxDataURLLength =
95       DATA_URL_PREFIX.length + Math.ceil(maxEncodedSize * BASE64_BLOAT);
97   for (;; quality *= 0.8) {
98     ImageEncoder.MetadataEncoder.prototype.setThumbnailData.call(
99         this, canvas, quality);
100     if (this.metadata_.thumbnailURL.length <= maxDataURLLength || quality < 0.2)
101       break;
102   }
104   if (this.metadata_.thumbnailURL.length <= maxDataURLLength) {
105     var thumbnail = this.ifd_.thumbnail;
106     if (!thumbnail)
107       thumbnail = this.ifd_.thumbnail = {};
109     ExifEncoder.findOrCreateTag(thumbnail, EXIF_TAG_IMAGE_WIDTH).value =
110         canvas.width;
112     ExifEncoder.findOrCreateTag(thumbnail, EXIF_TAG_IMAGE_HEIGHT).value =
113         canvas.height;
115     // The values for these tags will be set in ExifWriter.encode.
116     ExifEncoder.findOrCreateTag(thumbnail, EXIF_TAG_JPG_THUMB_OFFSET);
117     ExifEncoder.findOrCreateTag(thumbnail, EXIF_TAG_JPG_THUMB_LENGTH);
119     // Always save in default orientation.
120     ExifEncoder.findOrCreateTag(thumbnail, EXIF_TAG_ORIENTATION).value = 1;
121   } else {
122     console.warn(
123        'Thumbnail URL too long: ' + this.metadata_.thumbnailURL.length);
124     // Delete thumbnail ifd so that it is not written out to a file, but
125     // keep thumbnailURL for display purposes.
126     if (this.ifd_.thumbnail) {
127       delete this.ifd_.thumbnail;
128     }
129   }
130   delete this.metadata_.thumbnailTransform;
134  * Return a range where the metadata is (or should be) located.
135  * @param {string} encodedImage Raw image data to look for metadata.
136  * @return {Object} An object with from and to properties.
137  */
138 ExifEncoder.prototype.findInsertionRange = function(encodedImage) {
139   function getWord(pos) {
140     if (pos + 2 > encodedImage.length)
141       throw 'Reading past the buffer end @' + pos;
142     return encodedImage.charCodeAt(pos) << 8 | encodedImage.charCodeAt(pos + 1);
143   }
145   if (getWord(0) != EXIF_MARK_SOI)
146     throw new Error('Jpeg data starts from 0x' + getWord(0).toString(16));
148   var sectionStart = 2;
150   // Default: an empty range right after SOI.
151   // Will be returned in absence of APP0 or Exif sections.
152   var range = {from: sectionStart, to: sectionStart};
154   for (;;) {
155     var tag = getWord(sectionStart);
157     if (tag == EXIF_MARK_SOS)
158       break;
160     var nextSectionStart = sectionStart + 2 + getWord(sectionStart + 2);
161     if (nextSectionStart <= sectionStart ||
162         nextSectionStart > encodedImage.length)
163       throw new Error('Invalid section size in jpeg data');
165     if (tag == EXIF_MARK_APP0) {
166       // Assert that we have not seen the Exif section yet.
167       if (range.from != range.to)
168         throw new Error('APP0 section found after EXIF section');
169       // An empty range right after the APP0 segment.
170       range.from = range.to = nextSectionStart;
171     } else if (tag == EXIF_MARK_EXIF) {
172       // A range containing the existing EXIF section.
173       range.from = sectionStart;
174       range.to = nextSectionStart;
175     }
176     sectionStart = nextSectionStart;
177   }
179   return range;
183  * @return {ArrayBuffer} serialized metadata ready to write to an image file.
184  */
185 ExifEncoder.prototype.encode = function() {
186   var HEADER_SIZE = 10;
188   // Allocate the largest theoretically possible size.
189   var bytes = new Uint8Array(0x10000);
191   // Serialize header
192   var hw = new ByteWriter(bytes.buffer, 0, HEADER_SIZE);
193   hw.writeScalar(EXIF_MARK_EXIF, 2);
194   hw.forward('size', 2);
195   hw.writeString('Exif\0\0');  // Magic string.
197   // First serialize the content of the exif section.
198   // Use a ByteWriter starting at HEADER_SIZE offset so that tell() positions
199   // can be directly mapped to offsets as encoded in the dictionaries.
200   var bw = new ByteWriter(bytes.buffer, HEADER_SIZE);
202   if (this.metadata_.littleEndian) {
203     bw.setByteOrder(ByteWriter.LITTLE_ENDIAN);
204     bw.writeScalar(EXIF_ALIGN_LITTLE, 2);
205   } else {
206     bw.setByteOrder(ByteWriter.BIG_ENDIAN);
207     bw.writeScalar(EXIF_ALIGN_BIG, 2);
208   }
210   bw.writeScalar(EXIF_TAG_TIFF, 2);
212   bw.forward('image-dir', 4);  // The pointer should point right after itself.
213   bw.resolveOffset('image-dir');
215   ExifEncoder.encodeDirectory(bw, this.ifd_.image,
216       [EXIF_TAG_EXIFDATA, EXIF_TAG_GPSDATA], 'thumb-dir');
218   if (this.ifd_.exif) {
219     bw.resolveOffset(EXIF_TAG_EXIFDATA);
220     ExifEncoder.encodeDirectory(bw, this.ifd_.exif);
221   } else {
222     if (EXIF_TAG_EXIFDATA in this.ifd_.image)
223       throw new Error('Corrupt exif dictionary reference');
224   }
226   if (this.ifd_.gps) {
227     bw.resolveOffset(EXIF_TAG_GPSDATA);
228     ExifEncoder.encodeDirectory(bw, this.ifd_.gps);
229   } else {
230     if (EXIF_TAG_GPSDATA in this.ifd_.image)
231       throw new Error('Missing gps dictionary reference');
232   }
234   if (this.ifd_.thumbnail) {
235     bw.resolveOffset('thumb-dir');
236     ExifEncoder.encodeDirectory(
237         bw,
238         this.ifd_.thumbnail,
239         [EXIF_TAG_JPG_THUMB_OFFSET, EXIF_TAG_JPG_THUMB_LENGTH]);
241     var thumbnailDecoded =
242         ImageEncoder.decodeDataURL(this.metadata_.thumbnailURL);
243     bw.resolveOffset(EXIF_TAG_JPG_THUMB_OFFSET);
244     bw.resolve(EXIF_TAG_JPG_THUMB_LENGTH, thumbnailDecoded.length);
245     bw.writeString(thumbnailDecoded);
246   } else {
247     bw.resolve('thumb-dir', 0);
248   }
250   bw.checkResolved();
252   var totalSize = HEADER_SIZE + bw.tell();
253   hw.resolve('size', totalSize - 2);  // The marker is excluded.
254   hw.checkResolved();
256   var subarray = new Uint8Array(totalSize);
257   for (var i = 0; i != totalSize; i++) {
258     subarray[i] = bytes[i];
259   }
260   return subarray.buffer;
264  * Static methods.
265  */
268  * Write the contents of an IFD directory.
269  * @param {ByteWriter} bw ByteWriter to use.
270  * @param {Object} directory A directory map as created by ExifParser.
271  * @param {Array} resolveLater An array of tag ids for which the values will be
272  *                resolved later.
273  * @param {string} nextDirPointer A forward key for the pointer to the next
274  *                 directory. If omitted the pointer is set to 0.
275  */
276 ExifEncoder.encodeDirectory = function(
277     bw, directory, resolveLater, nextDirPointer) {
279   var longValues = [];
281   bw.forward('dir-count', 2);
282   var count = 0;
284   for (var key in directory) {
285     var tag = directory[key];
286     bw.writeScalar(tag.id, 2);
287     bw.writeScalar(tag.format, 2);
288     bw.writeScalar(tag.componentCount, 4);
290     var width = ExifEncoder.getComponentWidth(tag) * tag.componentCount;
292     if (resolveLater && (resolveLater.indexOf(tag.id) >= 0)) {
293       // The actual value depends on further computations.
294       if (tag.componentCount != 1 || width > 4)
295         throw new Error('Cannot forward the pointer for ' + tag.id);
296       bw.forward(tag.id, width);
297     } else if (width <= 4) {
298       // The value fits into 4 bytes, write it immediately.
299       ExifEncoder.writeValue(bw, tag);
300     } else {
301       // The value does not fit, forward the 4 byte offset to the actual value.
302       width = 4;
303       bw.forward(tag.id, width);
304       longValues.push(tag);
305     }
306     bw.skip(4 - width);  // Align so that the value take up exactly 4 bytes.
307     count++;
308   }
310   bw.resolve('dir-count', count);
312   if (nextDirPointer) {
313     bw.forward(nextDirPointer, 4);
314   } else {
315     bw.writeScalar(0, 4);
316   }
318   // Write out the long values and resolve pointers.
319   for (var i = 0; i != longValues.length; i++) {
320     var longValue = longValues[i];
321     bw.resolveOffset(longValue.id);
322     ExifEncoder.writeValue(bw, longValue);
323   }
327  * @param {{format:number, id:number}} tag EXIF tag object.
328  * @return {number} Width in bytes of the data unit associated with this tag.
329  * TODO(kaznacheev): Share with ExifParser?
330  */
331 ExifEncoder.getComponentWidth = function(tag) {
332   switch (tag.format) {
333     case 1:  // Byte
334     case 2:  // String
335     case 7:  // Undefined
336       return 1;
338     case 3:  // Short
339       return 2;
341     case 4:  // Long
342     case 9:  // Signed Long
343       return 4;
345     case 5:  // Rational
346     case 10:  // Signed Rational
347       return 8;
349     default:  // ???
350       console.warn('Unknown tag format 0x' +
351           Number(tag.id).toString(16) + ': ' + tag.format);
352       return 4;
353   }
357  * Writes out the tag value.
358  * @param {ByteWriter} bw Writer to use.
359  * @param {Object} tag Tag, which value to write.
360  */
361 ExifEncoder.writeValue = function(bw, tag) {
362   if (tag.format == 2) {  // String
363     if (tag.componentCount != tag.value.length) {
364       throw new Error(
365           'String size mismatch for 0x' + Number(tag.id).toString(16));
366     }
367     bw.writeString(tag.value);
368   } else {  // Scalar or rational
369     var width = ExifEncoder.getComponentWidth(tag);
371     var writeComponent = function(value, signed) {
372       if (width == 8) {
373         bw.writeScalar(value[0], 4, signed);
374         bw.writeScalar(value[1], 4, signed);
375       } else {
376         bw.writeScalar(value, width, signed);
377       }
378     };
380     var signed = (tag.format == 9 || tag.format == 10);
381     if (tag.componentCount == 1) {
382        writeComponent(tag.value, signed);
383     } else {
384       for (var i = 0; i != tag.componentCount; i++) {
385         writeComponent(tag.value[i], signed);
386       }
387     }
388   }
392  * @param {{Object.<number,Object>}} directory EXIF directory.
393  * @param {number} id Tag id.
394  * @param {number} format Tag format
395  *                        (used in {@link ExifEncoder#getComponentWidth}).
396  * @param {number} componentCount Number of components in this tag.
397  * @return {{id:number, format:number, componentCount:number}}
398  *     Tag found or created.
399  */
400 ExifEncoder.findOrCreateTag = function(directory, id, format, componentCount) {
401   if (!(id in directory)) {
402     directory[id] = {
403       id: id,
404       format: format || 3,  // Short
405       componentCount: componentCount || 1
406     };
407   }
408   return directory[id];
412  * ByteWriter class.
413  * @param {ArrayBuffer} arrayBuffer Underlying buffer to use.
414  * @param {number} offset Offset at which to start writing.
415  * @param {number} length Maximum length to use.
416  * @class
417  * @constructor
418  */
419 function ByteWriter(arrayBuffer, offset, length) {
420   length = length || (arrayBuffer.byteLength - offset);
421   this.view_ = new DataView(arrayBuffer, offset, length);
422   this.littleEndian_ = false;
423   this.pos_ = 0;
424   this.forwards_ = {};
428  * Little endian byte order.
429  * @type {number}
430  */
431 ByteWriter.LITTLE_ENDIAN = 0;
434  * Bug endian byte order.
435  * @type {number}
436  */
437 ByteWriter.BIG_ENDIAN = 1;
440  * Set the byte ordering for future writes.
441  * @param {number} order ByteOrder to use {ByteWriter.LITTLE_ENDIAN}
442  *   or {ByteWriter.BIG_ENDIAN}.
443  */
444 ByteWriter.prototype.setByteOrder = function(order) {
445   this.littleEndian_ = (order == ByteWriter.LITTLE_ENDIAN);
449  * @return {number} the current write position.
450  */
451 ByteWriter.prototype.tell = function() { return this.pos_ };
454  * Skips desired amount of bytes in output stream.
455  * @param {number} count Byte count to skip.
456  */
457 ByteWriter.prototype.skip = function(count) {
458   this.validateWrite(count);
459   this.pos_ += count;
463  * Check if the buffer has enough room to read 'width' bytes. Throws an error
464  * if it has not.
465  * @param {number} width Amount of bytes to check.
466  */
467 ByteWriter.prototype.validateWrite = function(width) {
468   if (this.pos_ + width > this.view_.byteLength)
469     throw new Error('Writing past the end of the buffer');
473  * Writes scalar value to output stream.
474  * @param {number} value Value to write.
475  * @param {number} width Desired width of written value.
476  * @param {boolean=} opt_signed True if value represents signed number.
477  */
478 ByteWriter.prototype.writeScalar = function(value, width, opt_signed) {
479   var method;
480 // The below switch is so verbose for two reasons:
481 // 1. V8 is faster on method names which are 'symbols'.
482 // 2. Method names are discoverable by full text search.
483   switch (width) {
484     case 1:
485       method = opt_signed ? 'setInt8' : 'setUint8';
486       break;
488     case 2:
489       method = opt_signed ? 'setInt16' : 'setUint16';
490       break;
492     case 4:
493       method = opt_signed ? 'setInt32' : 'setUint32';
494       break;
496     case 8:
497       method = opt_signed ? 'setInt64' : 'setUint64';
498       break;
500     default:
501       throw new Error('Invalid width: ' + width);
502       break;
503   }
505   this.validateWrite(width);
506   this.view_[method](this.pos_, value, this.littleEndian_);
507   this.pos_ += width;
511  * Writes string.
512  * @param {string} str String to write.
513  */
514 ByteWriter.prototype.writeString = function(str) {
515   this.validateWrite(str.length);
516   for (var i = 0; i != str.length; i++) {
517     this.view_.setUint8(this.pos_++, str.charCodeAt(i));
518   }
522  * Allocate the space for 'width' bytes for the value that will be set later.
523  * To be followed by a 'resolve' call with the same key.
524  * @param {string} key A key to identify the value.
525  * @param {number} width Width of the value in bytes.
526  */
527 ByteWriter.prototype.forward = function(key, width) {
528   if (key in this.forwards_)
529     throw new Error('Duplicate forward key ' + key);
530   this.validateWrite(width);
531   this.forwards_[key] = {
532     pos: this.pos_,
533     width: width
534   };
535   this.pos_ += width;
539  * Set the value previously allocated with a 'forward' call.
540  * @param {string} key A key to identify the value.
541  * @param {number} value value to write in pre-allocated space.
542  */
543 ByteWriter.prototype.resolve = function(key, value) {
544   if (!(key in this.forwards_))
545     throw new Error('Undeclared forward key ' + key.toString(16));
546   var forward = this.forwards_[key];
547   var curPos = this.pos_;
548   this.pos_ = forward.pos;
549   this.writeScalar(value, forward.width);
550   this.pos_ = curPos;
551   delete this.forwards_[key];
555  * A shortcut to resolve the value to the current write position.
556  * @param {string} key A key to identify pre-allocated position.
557  */
558 ByteWriter.prototype.resolveOffset = function(key) {
559   this.resolve(key, this.tell());
563  * Check if every forward has been resolved, throw and error if not.
564  */
565 ByteWriter.prototype.checkResolved = function() {
566   for (var key in this.forwards_) {
567     throw new Error('Unresolved forward pointer ' + key.toString(16));
568   }