ISOBMFF コンテナ

MP4 の動画ファイルを触ったことがあるなら、HEIC は見覚えのある形に感じられるはずです。Apple は HEIC のコンテナに ISO Base Media File Format（ISOBMFF）を選びました。つまり JPEG や PNG のような従来の画像形式ではなく、動画形式と血がつながっているのです。

構造は、4 文字の種別コードを持つ「ボックス」（アトムとも呼ばれます）の入れ子でできています。基本さえ分かれば解析しやすく、それでいて複雑な階層を表現できる、驚くほどよくできた設計です。

HEIC のファイル構造

ftyp

HEIC のヘッダー（ftyp ボックス）

ボックスのサイズ（24）

ボックスの種別（ftyp）

メジャーブランド（heic）

マイナーバージョン

互換ブランド（mif1）

互換ブランド（heic）

Offset	Hex												ASCII
0000	000000186674797068656963	....ftypheic
000C	000000006D69663168656963	....mif1heic

ボックスの構造

SizeTypeData

4 バイト (BE)4 バイトサイズ - 8

サイズが 1 なら、種別のあとに 8 バイトの拡張サイズが続きます。サイズが 0 なら、そのボックスはファイル末尾まで続きます。

主なボックス

HEIC のボックス階層はかなり深くなることがあります。メタデータが決まった位置にある JPEG と違い、HEIC はメタデータを入れ子構造の何層も奥に埋めています。主な部品がどう組み合わさっているかを見てみましょう。

ftyp:ファイル種別

ファイルの先頭にあるボックス。メジャーブランドと互換ブランドが入っています。形式を判別するために必須です。

互換ブランド: heic heix hevc hevx heim heis hevm hevs mif1 msf1

meta:メタデータのコンテナ

アイテムの位置、プロパティ、関連付けなど、メタデータのすべてが入っています。EXIF や XMP のデータもここにあります。

meta (メタデータのコンテナ)
├── hdlr  (ハンドラの参照)
├── pitm  (主アイテムの ID)
├── iloc  (アイテムの位置 → mdat 内のオフセット)
│   └── [item_id, offset, length] のエントリ
├── iinf  (アイテム情報 → 'Exif' アイテムを探す)
│   └── アイテム種別を持つ infe エントリ
├── iprp  (アイテムのプロパティ)
│   ├── ipco (プロパティのコンテナ)
│   │   ├── hvcC  (HEVC デコーダの設定)
│   │   ├── ispe  (画像のサイズ)
│   │   ├── colr  (ICC プロファイル、offset+12)
│   │   ├── Exif  (TIFF 形式の EXIF)
│   │   └── pixi  (画素の情報)
│   └── ipma (プロパティの関連付け)
└── iref  (アイテムの参照)

mdat:メディアデータ

HEVC で符号化された画像データそのものが入ります。meta の中の iloc ボックスが mdat 内の位置を示します。

HEIC の中のメタデータ

JPEG の APP マーカーに慣れていると、HEIC のやり方はずいぶん違って見えます。ファイル先頭にマーカーが並ぶのではなく、meta ボックスの中の「アイテムプロパティ」としてメタデータが置かれます。EXIF データ自体はおなじみの TIFF 形式ですが、たどり着くにはまずボックスの階層をかき分けていく必要があります。

EXIF のプロパティ

ipco（アイテムプロパティのコンテナ）に「Exif」という種別で格納されます。中身は JPEG と同じ、TIFF 形式の標準的な EXIF データです。

XMP のプロパティ

XML ベースのメタデータ。content-type が「application/rdf+xml」の「mime」種別のプロパティとして格納されます。

ICC プロファイル

カラープロファイルは、種別が「prof」の「colr」ボックスに入ります。

オフセットが重要な理由

iloc ボックスには、mdat 内を正確に指し示すバイトオフセットが入っています。メタデータの削除などでボックスのサイズが変われば、これらのオフセットも計算し直さなければ、ファイルは読めなくなります。

劣化なしの匿名化

HEIC がやっかいなのはここからです。この形式は動画や画像を効率よく保存するために設計されたもので、メタデータをいじりやすくするためのものではありません。

難しいところ

オフセットに依存した HEIC の構造では、バイトを取り除くのは危険です。 iloc ボックスには mdat 内を正確に指すバイトオフセットが入っており、ボックスをひとつ削除しただけでそれらがずれてしまい、画像が開けなくなります。

ゼロで上書きするやり方

PicScrub はメタデータのボックスを削除するのではなく、ボックスの構造とサイズを保ったまま中身をゼロで上書きします。

Before: [Exif][GPS Data: 37.7749, -122.4194][Camera: iPhone]
After: [Exif][0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00...]

なぜゼロで上書きするのか

• ファイルの整合性を保てる:オフセットはすべて有効なまま
• 再圧縮なし:画像データには触れません
• メタデータは消える:ゼロには何の情報もありません
• 元に戻せる？:いいえ、上書きしたデータは戻りません

PicScrub が HEIC を処理する流れ

ボックス構造の解析

ftyp と meta を再帰的にたどり、すべてのボックスを洗い出します

メタデータの特定

ipco コンテナの中から Exif と XMP のプロパティを見つけます

メタデータをゼロに

メタデータのボックスの中身をゼロで上書きします

構造はそのまま

ボックスのヘッダー、サイズ、オフセットはすべて変えません

ファイルサイズについて

PicScrub は削除ではなくゼロ上書きを使うので、出力されるファイルのサイズは入力と同じになります。メタデータの領域はそのまま残り、中身がゼロで埋められます。

入力: 2.5 MB（うち 50KB が EXIF）

出力: 2.5 MB（50KB はゼロ）

HEIC と HEIF と AVIF

名前がややこしいので整理しておきましょう。HEIF はコンテナの形式で、 HEIC や AVIF は、そのコンテナの中の画像をどのコーデックで圧縮したかを表しています。

形式	コンテナ	コーデック	主な使われ方
HEIC	HEIF	HEVC (H.265)	Apple の端末
HEIF	HEIF	さまざま	汎用のコンテナ
AVIF	HEIF	AV1	ウェブ（ロイヤリティフリー）

3 つとも同じ ISOBMFF/HEIF のコンテナ構造を使っているので、 PicScrub のやり方はそのすべてに通用します。

HEIC 形式