JpegOrientationとRotateFlip

携帯で撮った写真を，tbasicで表示するとします。それには，その画像ファイルの大きさのグラフ画面をGScreenを開いて，LoadPictureコマンドで，そのファイルを表示させるだけです。これはtbasicでの基本的なグラフ処理です。

これはこれで良いのですが，この方法では，画像によっては，

と横向きに表示されることがあります。ところが同じファイルを画像表示アプリ，例えば，フォトで開くと，

となります。こちらが期待するものでしょう。では，tbasicでもこのように表示するにはどうしたら良いのでしょうか。

それは，画像を回転させれば良いでしょう。

今までtbasicでは，画像回転はできませんでしたが，Ver.1.62で画像回転コマンド，RotateFlipをサポートしました。ここでは，この周辺の事柄について説明します。

RotateFlip

今まで，tbasic内での画像回転はできませんでしたが，Windowsでのexplorerを使えば簡単にできるので，必要な場合，それで対応可能でした。しかし，検討の結果，RotateFlipは実現可能なので，今回サポートしました。

tbasicのRotateFlipはC#でサポートされているものと機能的にほぼ同じで，高速に動作します。指定方法は少し異なります。

RotateFlip(Angle)
RotateFlip(Reflection)

の形で指定します。RotateFlip(Angle)は，現在のグラフ画面をAngleだけ時計回りに回転させます。Angleの取れる値は，90度，180度，270度のみです。次のように文字列の形式で記述します。
RotateFlip(“90”)，RotateFlip(“180”)，RotateFlip(“270”)

RotateFlip(Reflection)現在のグラフ画面をReflectionで指定された方法で反転させます。反転はx軸，y軸に関する反転のみです。
RotateFlip(“x”)は画像をx軸に関して反転させます。
RotateFlip(“y”)は画像をy軸に関して反転させます。

このRotateFlipを使って，上の(1)の画像に対して，
RotateFlip(“90”)の処理をすれば(2)の画像になります。

Exif，Orientation

tbasicで画像が横向きになっていた場合，上のように，RotateFlipで対応可能ですが，フォトを使った場合，元々横向きになりませんでした。この違いは何でしょうか。
フォトの場合，実は，上の処理を自動で行って回転処理後の画像を表示していたのです。そして，この自動処理を可能にするのが，Exifです。

Exifは”Exchangeable image file format for digital still cameras”のことで，デジタルカメラで撮影した際の，カメラの状態の情報を画像ファイルに埋め込むための仕様です。デジタルカメラで作成されたJpegファイルに格納されます。

カメラのメーカー，撮影日時，シャッター速度，絞り，等々多くの情報を記録することができます。

この中で，画像方向 Orientation があります。デジタルカメラで撮影・保存された画像は，カメラの位置により方向修正が必要な場合があります。このとき，その修正方法を記述するものです。

Orientationは1～8の整数値を表し，次の意味を持ちます。

　1 : 回転なし
　2 : 左右反転
　3 : 時計回りに180度回転
　4 : 時計回りに180度回転かつ左右反転
　5 : 時計回りに90度回転かつ左右反転
　6 : 時計回りに90度回転
　7 : 時計回りに270度回転かつ左右反転
　8 : 時計回りに270度回転

JpegファイルのOrientation値が1でない場合は，その値に応じて画像を回転等させれば，正しい位置に画像が表示されます。

実際，(1)で表示された画像は，Jpegファイルで，そのExifのOrientation値は6でした。

フォトが(2)の画像を表示可能なのは，画像ファイルのOrientation値を利用して，その値に応じた変換を施した後に，画像を表示しているからです。

tbasicでOrientaionの取得

Orientation値を知ることができれば，目で画像を見なくても位置修正が可能ですが，では，Orientation値はどのようにすれば知ることができるのでしょうか。いくつかの言語で実装する例があります。例えばC#では，bitmap.PropertyItemsを利用して，Orientation値を取得できます。直接値を示す関数がある言語もあります。現在，tbasicではそのような関数はありませんが，tbasicでもReadAllBytesを利用すれば，Orientation値を与えるユーザー定義関数を作ることができます。以下にそのプログラムを挙げますが，ここでは，その仕組みを簡単に説明します。
Exifの詳しい内容はその仕様書，例えば，CIPA DC-008-2026で知ることができます。

(1)Exifデータは，Jpegファイルに埋め込まれているので，Jpegファイルの内容(バイナリデータ)を読み取る必要があります。ReadAllBytesを利用すれば，バイナリデータを取得できるので，それを利用します。
　・Exifデータはファイルの先頭に近い部分にあり，バイトデータパターンとして定められているので，先頭から1000バイト程度読み込み，それを16進byteデータの文字列として保存します。それを例えばByteDataStrとします。バイトパターンをこのByteDataStr内で検索して，値を求めます。

(2)Exifデータの確認。
　・Exifデータは，SOIの直後APP1で始まります。これは16進byteで表すと，FFD8 FFE1となり，これがあれば，Exifデータがあることになります。

(3)エンディアンの確認。Exifデータはエンディアンに依存します。ExifデータのエンディアンはTIFF Headerに書かれていますが，それは，Exif識別コード(457869660000)の次の2Byteにあります。これが
　・4D4Dならば，ビッグエンディアン，4949ならばリトルエンディアンです。

(4)Orientation値を求める。
　・ビッグエンディアンの場合は，0112 0003 00000001 000?0000 のパターンで，?の部分に値(1～8)が入る。
　・ リトルエンディアンの場合は，1201 0300 01000000 0?000000 のパターンで?の部分に値(1～8)が入る。

自動回転のデモプログラム

上の考えで，Orientation値を求めることができますので，これを使って，回転補正のデモプログラムを作ってみました。以下に紹介します。

Orientation.tbtという名前にしました。このプログラムは，ver. 1.62 で動作します。起動すると，

となります。参照ボタンを押すと，Open画面になり，例えば次のようになります。

ここで，開くボタンを押すと，Sample.jpgがLoadされて，

と表示されます。画面が横向きになっています。Orientaion情報が上に表示されています。このファイルは，ビッグエンディアンでOrientaion値6です。この意味が下に表示されています。時計回りに90度回転させれば良いの意味です。回転補正ボタンを押すと，

となります。このプログラムはここにあります。約150行ほどのプログラムで，

Orientation値を求める部分は30行程度です。RotateFlipの使い方の例にもなっています。