/// <summary>
/// Google Map 内のマーカーを表すクラスです。
/// </summary>
class Marker
{
    /// <summary>
    /// 画像ファイルから Marker インスタンスを生成します。
    /// </summary>
    /// <param name="fileName">画像ファイルのパス。</param>
    /// <returns>成功時は Marker インスタンス。失敗時は null 参照。</returns>
    public static Marker FromImage( string fileName )
    {
        using( var stream = new FileStream( fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read ) )
        {
            var decoder   = new JpegBitmapDecoder( stream, BitmapCreateOptions.None, BitmapCacheOption.None );
            var metadata  = ( BitmapMetadata )decoder.Frames[ 0 ].Metadata;

            // 緯度
            double latitude = 0.0;
            {
                var gpsLatitude = metadata.GetQuery( "/app1/ifd/gps/subifd:{ulong=2}" ) as ulong[];
                if( gpsLatitude == null ) { return null; }

                var direction = metadata.GetQuery( "/app1/ifd/gps/subifd:{short=1}" ) as string;
                if( direction == null ) { return null; }

                // 南半球なら負の値
                latitude = Marker.GetGeoLocationFromGpsValue( gpsLatitude );
                if( direction == "S" )
                {
                    latitude *= -1;
                }
            }

            // 経度
            double longitude = 0.0;
            {
                var gpsLongitude = metadata.GetQuery( "/app1/ifd/gps/subifd:{ulong=4}" ) as ulong[];
                if( gpsLongitude == null ) { return null; }

                var direction = metadata.GetQuery( "/app1/ifd/gps/subifd:{short=3}" ) as string;
                if( direction == null ) { return null; }

                // 西半球なら負の値
                longitude = Marker.GetGeoLocationFromGpsValue( gpsLongitude );
                if( direction == "W" )
                {
                    longitude *= -1;
                }
            }

            return new Marker() { Latitude = longitude, Longitude = latitude };
        }
    }

    /// <summary>
    /// EXIF から得られた GPS 情報を表す { 度, 分, 秒 } の配列から GeoTag 用の位置情報を取得します。
    /// </summary>
    /// <param name="values">GPS 情報の配列。</param>
    /// <returns>GeoTag 用の位置情報。</returns>
    private static double GetGeoLocationFromGpsValue( ulong[] values )
    {
        double degrees = Marker.NormalizeGpsValue( values[ 0 ] );
        double minutes = Marker.NormalizeGpsValue( values[ 1 ] );
        double seconds = Marker.NormalizeGpsValue( values[ 2 ] );

        // GeoTag の位置へ変換
        return degrees + ( minutes / 60.0 ) + ( seconds / 3600 );
    }

    /// <summary>
    /// GeoTag の位置情報から EXIF 用の GPS 情報を取得します。
    /// </summary>
    /// <param name="location">GeoTag の位置情報。</param>
    /// <returns>EXIF 用の GPS 情報。</returns>
    private static ulong[] GetGpsValuesFromGeoLocation( double location )
    {
        location = Math.Abs( location );

        // 度
        double degrees = Math.Floor( location );
        location -= degrees;

        // 分
        double minutes = Math.Floor( location * 60.0 );
        location -= ( minutes / 60.0 );

        // 秒
        double seconds = Math.Round( location * 3600.0 * 1000000.0 );

        // GPS 情報へ変換する
        ulong[] values = new ulong[ 3 ];
        values[ 0 ] = Convert.ToUInt64( degrees + 0x100000000 );
        values[ 1 ] = Convert.ToUInt64( minutes + 0x100000000 );
        values[ 2 ] = Marker.GetGpsSecondsFromGeoSeconds( seconds );

        return values;
    }

    /// <summary>
    /// GeoTag の秒データから GPS 用の秒データを取得します。
    /// </summary>
    /// <param name="seconds">GeoTag の秒。</param>
    /// <returns>作成した GPS 用の秒データ。</returns>
    private static ulong GetGpsSecondsFromGeoSeconds( double seconds )
    {
        byte[] num = BitConverter.GetBytes( ( int )seconds );
        byte[] den = BitConverter.GetBytes( ( int )1000000 );
        byte[] sec = new byte[ 8 ] { num[ 0 ], num[ 1 ], num[ 2 ], num[ 3 ], den[ 0 ], den[ 1 ], den[ 2 ], den[ 3 ] };

        return BitConverter.ToUInt64( sec, 0 );
    }

    /// <summary>
    /// GPS 情報の一つのデータ ( GPSLatitude または GPSLongitude ) を正規化します。
    /// EXIF のタグ情報については、以下のページを参照して下さい。
    /// <span>
    /// http://homepage1.nifty.com/gigo/DC/GPS/gpsifd.html
    /// </span>
    /// </summary>
    /// <param name="value">GPS 情報。</param>
    /// <returns>正規化されたデータ。</returns>
    private static double NormalizeGpsValue( ulong value )
    {
        byte[]    bytes = BitConverter.GetBytes( value );
        int        upper = BitConverter.ToInt32( bytes, 0 );
        int        lower = BitConverter.ToInt32( bytes, 4 );

        return ( ( double )upper / ( double )lower );
    }

    /// <summary>
    /// 緯度を取得または設定します。
    /// </summary>
    public double Latitude { get; set; }

    /// <summary>
    /// 経度を取得または設定します。
    /// </summary>
    public double Longitude { get; set; }
}