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by Minku Lee

Swift에서 이미지 손실없이 EXIF 정보 변경하기

개인 사진 갤러리 사이트인 35를 최근 트위터를 통해 공개했다. 기존에 존재하는 CMS를 이용하지 않고 웹 인터페이스부터 업로드 기능까지 직접 만들게 되어, 간단한 웹사이트이지만 생각했던 것보다 해결해야 하는 점이 많았다.

그 중 여러 번 고치고 개선해야 했던 것은 사진을 올리기 위해 사용하는 업로더. 사진을 축소하고, 워터마크를 추가하고, 메타데이터를 바꾸는 등의 작업을 사진을 올릴 때 매번 직접 할 수는 없으니 업로드를 처리해주는 애플리케이션을 만들고 싶었다. 처음에는 Ruby 스크립트를 대강 만들어 사용하였지만, 사진을 업로드하기 위해서 iTerm을 켜고 ruby upload.rb /Users/premist/Photo\ Exports/DSC00001.JPG "Sunset" 을 입력하는 건, 아무리 내가 혼자 쓴다고 하더라도 좋지 않은 사용자 경험이었다.

35의 프론트엔드를 이미 Angular로 만들었으니 관리자 인터페이스를 만들어서 사용할까 하는 생각도 들었지만, 웹사이트를 통해 사진을 업로드 하게 되면 서버에서 사진을 처리해야 하고, Cloud Functions for Firebase의 무료 티어에서는 사용할 수 있는 CPU와 메모리의 한계가 명확하여 관리자 인터페이스를 만드는 건 다음으로 미루기로 했다.

저작권을 무시하고 사진을 사용하는 것을 방지하려고 워터마크를 추가하긴 했지만, 이미지 자체의 메타데이터에 저작권 정보를 추가하면 더 좋을 것 같아서 추가하는 방법을 연구해보기 시작했다. EXIF 내 TIFF 헤더의 Copyright 태그를 주로 쓰지만, Lightroom CC Classic에서는 사진을 내보낼 때 IPTC 메타데이터를 추가할 수 있는 옵션을 제공하고 있어 이것도 추가하면 좋겠다는 생각이 들었다.

하지만 IPTC 메타데이터 표준에 따라 저작권 정보를 쓸 수 있는 방법이 많지 않다는 것을 알게 되고 난감해졌다. Node.js로 이미지 처리를 할 때 많이 쓰이는 라이브러리인 sharp의 문서를 찾아보아도 메타데이터를 읽을 수는 있지만 쓸 수 있는 방법은 없어보였다. Perl로 만들어진 ExifTool을 사용하면 IPTC 태그를 추가할 수는 있지만, Perl로 업로더를 만들지는 않을 것 같아 고려 대상에서는 제외했다.

그렇게 여러 방법을 찾던 중 macOS와 iOS의 미디어 처리 프레임워크가 다양한 기능을 지원한다는 사실이 기억났다. Core GraphicsCore Image에서 여러 가지의 이미지 처리 기능을 제공해주고 있어서, 이를 이용하여 저작권 메타데이터를 사진에 추가해보기로 했다.

CGImageDestinationAddImageFromSource

가장 먼저 시도한 방법은 CGImageDestinationAddImageFromSource를 이용한 방법이다. CGImageDestinationAddImageFromSource는 이미지의 프로퍼티를 네 번째 인자로 받는데, CGImageProperties에 기술된 아무 파라메터나 CFDictionary 형태로 전달해주면 된다.

// Run this code in macOS Playground

import AppKit
import ImageIO

let data = Data(contentsOf: Bundle.main.urlForImageResource("image.jpg")!)

let cgImgSource = CGImageSourceCreateWithData(data as CFData, nil)!

let imageProperties = CGImageSourceCopyPropertiesAtIndex(cgImgSource, 0, nil)! as NSDictionary
let mutable = imageProperties.mutableCopy() as! NSMutableDictionary

mutable.setValue("Sample Copyright Text", forKeyPath: "{TIFF}.Copyright")
mutable.setValue("Sample Copyright Text", forKeyPath: "{IPTC}.CopyrightNotice")

let destData = NSMutableData()
let dest = CGImageDestinationCreateWithData(destData as CFMutableData, CGImageSourceGetType(cgImgSource)!, 1, nil)!

CGImageDestinationAddImageFromSource(dest, cgImgSource, 0, (mutable as CFDictionary))
CGImageDestinationFinalize(dest)

let output = URL(fileURLWithPath: "/Users/Shared/Documents/testoutput.jpg")
destData.write(to: output, atomically: true)

비교적 간단하게 TIFF 및 IPTC 메타데이터를 변경하는 코드를 작성할 수 있었고, macOS의 Preview로 열었을 때도 변경된 메타데이터를 확인할 수 있었다.

제대로 바뀐 저작권 정보

하지만 이 방식은 문제가 있는데, 이미지의 데이터를 새로 저장하면서 압축을 다시 한다는 것이다. 새로 만들어진 사진 파일을 보면, JPEGRepresentation과 같은 메소드를 사용하지 않았는데도 용량이 줄어있는 것을 확인할 수 있다.

용량이 2MB 이상 줄었다

원본 이미지 데이터를 유지한 채로 메타데이터만 바꾸려면 어떻게 해야 할까?

CGImageDestinationCopyImageSource

Apple도 이러한 문제를 의식했는지 이에 대한 Technical Q&A 문서를 만들어 두었다. Objective-C 기반이긴 하지만 메서드 이름은 같아서 예제 코드를 무리없이 읽을 수 있었는데, CGImageDestinationCopyImageSource라는 메서드를 이용하여 CGImageSource 인스턴스에서 이미지 데이터를 복사해 오는 메서드처럼 보였다.

이 메서드에 대한 자세한 정보를 보기 위해서 레퍼런스 사이트를 들어갔지만, 문서가 하나도 없었다..

텅 비어있는 문서 ㅠㅠ

어쩔 수 없이 Technical Q&A 문서와 다른 인터넷의 사용 예제를 알음알음 참고해 가며 코드를 작성하기 시작했다.

// Run this code in macOS Playground

import AppKit
import ImageIO

let data = Data(contentsOf: Bundle.main.urlForImageResource("image.jpg")!)

let cgImgSource = CGImageSourceCreateWithData(data as CFData, nil)!

let metadata = CGImageMetadataCreateMutable()

let copyrightTIFF = CGImageMetadataTagCreate(
    kCGImageMetadataNamespaceTIFF, 
    kCGImageMetadataPrefixTIFF,
    kCGImagePropertyTIFFCopyright,
    .string, "Sample Copyright Text" as CFString)!
CGImageMetadataSetTagWithPath(metadata, nil, "tiff:Copyright" as CFString, copyrightTIFF)

let destOptions: [String: AnyObject] = [
    kCGImageDestinationMergeMetadata as String: kCFBooleanFalse,
    kCGImageDestinationMetadata as String: metadata
]

let destData = NSMutableData()
let dest = CGImageDestinationCreateWithData(destData as CFMutableData, CGImageSourceGetType(cgImgSource)!, 1, nil)!

var unmanagedError: Unmanaged<CFError>?
_ = withUnsafeMutablePointer(to: &unmanagedError, { (ptr) in
    CGImageDestinationCopyImageSource(dest, cgImgSource, destOptions as CFDictionary, ptr)
})

let error = unmanagedError?.takeRetainedValue()
if error != nil {
    print("Something horrible happened")
} else {
    let output = URL(fileURLWithPath: "/Users/Shared/Documents/testoutput.jpg")
    destData.write(to: output, atomically: true)
}

CGImageDestinationAddImageFromSource를 사용한 코드와 다른 점이 몇 가지가 있다.

  • NSMutableDictionary와 setValue:forKeyPath를 사용할 수 없고, CGImageMetadataCreateMutable과 CGImageMetadataTagCreate, CGImageMetadataSetTagWithPath을 사용해야 한다.
  • 에러를 포인터로 처리하기 때문에, 먼저 CFError 인스턴스의 Unmanaged 레퍼런스를 만들고, withUnsafeMutablePointer를 사용하여 블럭 내에서 CGImageDestinationCopyImageSource를 실행해 주어야 했다. 위에서 링크한 Technical Q&A의 코드는 Objective-C 기반이라 특이하지 않은 신택스로 구현을 해 두었지만, Swift에서는 대부분의 메서드가 안전성을 보장하다 보니 포인터를 직접 다룰 일이 많이 없어 생소한 방식을 사용해야 했다.
  • CGImageDestinationCopyImageSource를 실행한 후에는 CGImageDestinationFinalize를 실행하면 안 된다. 위 예시 코드에서도 바로 NSMutableData 인스턴스를 바로 파일로 저장하였다.

이렇게 만들어진 이미지도 첫 번째 시도에서 만든 것처럼 메타데이터가 정상적으로 들어간 것을 확인할 수 있었다. 특이했던 점은, TIFF 메타데이터의 Copyright 태그만 추가를 해 주었는데도 IPTC의 Copyright Notice 태그가 추가되었다는 것이다. 어차피 두 개를 모두 설정하려고 했던 터라 수고를 덜 수 있어서 좋았다.

이번에도 제대로 바뀐 저작권 정보

첫 번째 시도와는 다르게, 원본과 거의 같은 용량의 파일이 생성되었다.

정보 손실이 없는 사진 파일이 생성되었다

같이 보기