diff --git a/Sources/Photochk/Core/DHash.swift b/Sources/Photochk/Core/DHash.swift new file mode 100644 index 0000000..889d41e --- /dev/null +++ b/Sources/Photochk/Core/DHash.swift @@ -0,0 +1,127 @@ +import CoreGraphics +import Foundation +import ImageIO + +/// 画像を1回デコードして得られる基本情報。dHash と表示用メタデータをまとめて取る。 +struct ImageBasics: Codable, Hashable, Sendable { + let dHash: UInt64 + let pixelWidth: Int + let pixelHeight: Int + let captureDate: Date? +} + +/// 隣接ピクセルの明暗差から 64bit の知覚ハッシュ(dHash)を作る。 +/// +/// リサイズや再圧縮では値がほとんど変わらないので、feature print にかける候補ペアを +/// 安く絞り込むための一次フィルタとして使う。 +enum DHash { + /// 9×8 に落として横隣接を比較するので 8×8 = 64bit になる。 + private static let hashWidth = 9 + private static let hashHeight = 8 + + static func compute(for url: URL) -> ImageBasics? { + guard let source = CGImageSourceCreateWithURL(url as CFURL, nil), + CGImageSourceGetCount(source) > 0 + else { return nil } + + let properties = CGImageSourceCopyPropertiesAtIndex(source, 0, nil) as? [CFString: Any] + let (width, height) = pixelSize(from: properties) + let captureDate = captureDate(from: properties) + + // フルデコードを避けるため、まず小さなサムネイルを取り出す。 + // WithTransform で EXIF の回転を適用しておく。Vision の feature print も同じく EXIF を + // 反映するので、これで「表示したときの見た目」どうしを比較する形に揃う。 + // 結果として、回転が焼き込まれた版と EXIF で回している版は同じ写真として検出できる一方、 + // 実際に向きが違う写真どうしは別物として扱われる。 + let thumbnailOptions: [CFString: Any] = [ + kCGImageSourceCreateThumbnailFromImageAlways: true, + kCGImageSourceCreateThumbnailWithTransform: true, + kCGImageSourceShouldCacheImmediately: true, + kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize: 64, + ] + guard let thumbnail = CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex( + source, 0, thumbnailOptions as CFDictionary + ) else { return nil } + + guard let hash = hash(of: thumbnail) else { return nil } + + return ImageBasics( + dHash: hash, + pixelWidth: width, + pixelHeight: height, + captureDate: captureDate + ) + } + + /// 2つのハッシュがどれだけ違うか(異なるビット数)。 + static func hammingDistance(_ a: UInt64, _ b: UInt64) -> Int { + (a ^ b).nonzeroBitCount + } + + // MARK: - 内部 + + private static func hash(of image: CGImage) -> UInt64? { + let bytesPerRow = 16 // hashWidth(9) 以上で 16 バイト境界に揃える + var buffer = [UInt8](repeating: 0, count: bytesPerRow * hashHeight) + + let ok = buffer.withUnsafeMutableBytes { raw -> Bool in + guard let context = CGContext( + data: raw.baseAddress, + width: hashWidth, + height: hashHeight, + bitsPerComponent: 8, + bytesPerRow: bytesPerRow, + space: CGColorSpaceCreateDeviceGray(), + bitmapInfo: CGImageAlphaInfo.none.rawValue + ) else { return false } + + context.interpolationQuality = .medium + context.draw( + image, + in: CGRect(x: 0, y: 0, width: hashWidth, height: hashHeight) + ) + return true + } + guard ok else { return nil } + + var hash: UInt64 = 0 + var bit = 0 + for y in 0.. buffer[row + x + 1] { + hash |= (1 << UInt64(bit)) + } + bit += 1 + } + } + return hash + } + + private static func pixelSize(from properties: [CFString: Any]?) -> (Int, Int) { + let width = properties?[kCGImagePropertyPixelWidth] as? Int ?? 0 + let height = properties?[kCGImagePropertyPixelHeight] as? Int ?? 0 + + // EXIF の回転を反映した「見た目の」サイズを返す。 + let orientation = properties?[kCGImagePropertyOrientation] as? Int ?? 1 + return (5...8).contains(orientation) ? (height, width) : (width, height) + } + + private static func captureDate(from properties: [CFString: Any]?) -> Date? { + guard let exif = properties?[kCGImagePropertyExifDictionary] as? [CFString: Any] else { + return nil + } + let raw = exif[kCGImagePropertyExifDateTimeOriginal] as? String + ?? exif[kCGImagePropertyExifDateTimeDigitized] as? String + guard let raw else { return nil } + return exifDateFormatter.date(from: raw) + } + + /// EXIF の日時は "2024:05:01 12:34:56" 形式。 + private static let exifDateFormatter: DateFormatter = { + let f = DateFormatter() + f.locale = Locale(identifier: "en_US_POSIX") + f.dateFormat = "yyyy:MM:dd HH:mm:ss" + return f + }() +}