API tools faq
paste
Advertisement
kolychestiy

bmp_io.c

kolychestiy
Dec 12th, 2021
164
0
Never
Add comment
Not a member of Pastebin yet? Sign Up, it unlocks many cool features!
C 10.81 KB | None | 0 0
raw download clone embed print report
  1. /**
  2.  * bmp_io.c -- функции чтения-записи файлов изображений в формате BMP
  3.  *
  4.  * Copyright (c) 2009, Student Name <student@cs.petrsu.ru>
  5.  *
  6.  * This code is licensed under a MIT-style license.
  7.  */
  8.  
  9. #include <stdlib.h>
  10. #include <stdio.h>
  11. #include <string.h>
  12. #include <stdint.h>
  13. #include <errno.h>
  14. #include "bmp.h"
  15.  
  16. #define BMP_HEADER_SIZE 54
  17. #define BMP_FILE_SIGNATURE 0x4D42
  18.  
  19. static void bmp_close(FILE* bmp_file, const char* bmp_path);
  20.  
  21. static void bmp_parse_header(bmp_header *header, const uint8_t *buf);
  22.  
  23. static void bmp_form_header(uint8_t *buf, const bmp_header *header);
  24.  
  25.  
  26. bmp_image bmp_read(char *bmp_path)
  27. {
  28.     FILE *bmp_file;
  29.     int i, j, k;
  30.    
  31.     uint8_t bmp_header_buf[BMP_HEADER_SIZE];
  32.    
  33.     bmp_image image;
  34.     image.pixel_array = NULL;
  35.  
  36.     /* Открываем файл с изображением и выводим диагностику в случае неудачи */
  37.     if ((bmp_file = fopen(bmp_path, "r")) == NULL) {
  38.        
  39.         fprintf(stderr, "File \"%s\" couldn't be opened.\n%s\n",
  40.                 bmp_path, strerror(errno));
  41.        
  42.         exit(EXIT_FAILURE);
  43.     }    
  44.    
  45.     /* Считываем файловый заголовок, выводим диагностику в случае неудачи */
  46.     if (fread(bmp_header_buf, 1, BMP_HEADER_SIZE, bmp_file)
  47.         < BMP_HEADER_SIZE) {
  48.        
  49.         int read_error = errno;
  50.        
  51.         /* Если файл слишком короткий, сообщаем об этом */
  52.         if (feof(bmp_file)) {
  53.             fprintf(stderr, "File \"%s\" is too short to be a BMP file.\n",
  54.                 bmp_path);
  55.         } else if (ferror(bmp_file)) {
  56.             fprintf(stderr, "File \"%s\" due to I/O error.\n", bmp_path);
  57.             fprintf(stderr, "The reason is: %s\n", strerror(read_error));            
  58.         }
  59.        
  60.         exit(EXIT_FAILURE);        
  61.     }
  62.    
  63.     /* Разбираем файловый заголовок */
  64.     bmp_parse_header(&image.header, bmp_header_buf);
  65.    
  66.    
  67.     if (image.header.signature != BMP_FILE_SIGNATURE) {
  68.         fprintf(stderr, "BMP signature doesn't match\n");
  69.         exit(EXIT_FAILURE);
  70.     }
  71.    
  72.     // Проверяем версию BMP (поддерживаются только заголовки BITMAPINFOHEADER)
  73.     if (image.header.pixel_array_offset != BMP_HEADER_SIZE) {
  74.         fprintf(stderr, "Unsupported BMP version\n");
  75.         exit(EXIT_FAILURE);      
  76.     }    
  77.        
  78.     // Проверяем глубину цвета (поддерживается только 24 бита на пиксель)
  79.     if (image.header.bits_per_pixel != 24) {
  80.         fprintf(stderr, "Unsupported BMP version\n");
  81.         exit(EXIT_FAILURE);
  82.     }    
  83.    
  84.     /* Считываем цвета точек в три различных цветовых плоскости */
  85.     int size = image.header.width * image.header.height;
  86.     image.pixel_array = (double*) malloc(3 * size * sizeof(double));
  87.  
  88.     if ((image.pixel_array) == NULL) {
  89.         printf("Not enough memoy for reading picture.\n\n");
  90.         exit(EXIT_FAILURE);
  91.     }
  92.  
  93.     /* Переходим к считыванию цветов пикселей */
  94.     fseek(bmp_file, BMP_HEADER_SIZE, SEEK_SET);
  95.  
  96.     /* Считываем значения цветовых компонентов, преобразуя к виду
  97.        с плавающей точкой */
  98.     for(i = 0; i < image.header.height; i++) {
  99.         for (j = 0; j < image.header.width; j++) {
  100.             double color;
  101.             // Считываем значение синего компонента цвета пикселя
  102.             color = (double) fgetc (bmp_file) / 255;
  103.             image.pixel_array[i * image.header.width + j] = color;
  104.             // Считываем значение зеленего компонента цвета пикселя
  105.             color = (double) fgetc (bmp_file) / 255;            
  106.             image.pixel_array[i * image.header.width + size + j] = color;
  107.             // Считываем значение красного компонента цвета пикселя
  108.             color = (double) fgetc (bmp_file) / 255;            
  109.             image.pixel_array[i * image.header.width + 2 * size + j] = color;
  110.         }
  111.        
  112.         // Пропускаем выравнивающие байты
  113.         if (image.header.width * 3 % 4 != 0) {
  114.             for (k = 0; k < 4 - image.header.width * 3 % 4; k++) {
  115.                 fgetc(bmp_file);
  116.             }
  117.         }
  118.     }
  119.    
  120.     /* Закрываем файл с изображением и выводим диагностику в случае неудачи */
  121.     bmp_close(bmp_file, bmp_path);
  122.    
  123.     return image;
  124. }
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129. void bmp_write(char *bmp_path, bmp_image image)
  130. {
  131.     FILE *bmp_file;
  132.     int i, j, k;
  133.    
  134.     uint8_t bmp_header_buf[BMP_HEADER_SIZE];
  135.    
  136.     /* Открываем файл и выводим диагностику в случае неудачи */
  137.     if ((bmp_file = fopen(bmp_path, "w")) == NULL) {
  138.        
  139.         fprintf(stderr, "File \"%s\" couldn't be opened.\n%s\n",
  140.                 bmp_path, strerror(errno));
  141.        
  142.         exit(EXIT_FAILURE);
  143.     }    
  144.  
  145.     /* Формируем файловый заголовок на основе структуры */
  146.     bmp_form_header(bmp_header_buf, &image.header);    
  147.    
  148.     /* Записываем файловый заголовок, выводим диагностику в случае неудачи */
  149.     if (fwrite(bmp_header_buf, 1, BMP_HEADER_SIZE, bmp_file) < BMP_HEADER_SIZE) {
  150.        
  151.         int write_error = errno;
  152.        
  153.         /* Если файл слишком короткий, сообщаем об этом */
  154.         if (ferror(bmp_file)) {
  155.             fprintf(stderr, "File \"%s\" due to I/O error.\n", bmp_path);
  156.             fprintf(stderr, "The reason is: %s\n", strerror(write_error));            
  157.         }
  158.        
  159.         exit(EXIT_FAILURE);        
  160.     }
  161.    
  162.     /* Записываем цвета точек в три различных цветовых плоскости */
  163.     int size = image.header.width * image.header.height;
  164.  
  165.     /* Переходим к считыванию цветов пикселей */
  166.     fseek(bmp_file, BMP_HEADER_SIZE, SEEK_SET);
  167.  
  168.     /* Записываем значения цветовых компонентов, преобразуя к виду
  169.        с плавающей точкой */
  170.     for(i = 0; i < image.header.height; i++) {
  171.         for (j = 0; j < image.header.width; j++) {
  172.             double color;
  173.             // Считываем значение синего компонента цвета пикселя
  174.             color = image.pixel_array[i * image.header.width + j];
  175.             fputc((uint8_t)(color * 255), bmp_file);
  176.             // Считываем значение зеленего компонента цвета пикселя          
  177.             color = image.pixel_array[i * image.header.width + size + j];
  178.             fputc((uint8_t)(color * 255), bmp_file);
  179.             // Считываем значение красного компонента цвета пикселя          
  180.             color = image.pixel_array[i * image.header.width + 2 * size + j];
  181.             fputc((uint8_t)(color * 255), bmp_file);
  182.         }
  183.        
  184.         // Пропускаем выравнивающие байты
  185.         if (image.header.width * 3 % 4 != 0) {
  186.             for (k = 0; k < 4 - image.header.width * 3 % 4; k++) {
  187.                 fputc(0, bmp_file);
  188.             }
  189.         }
  190.     }
  191.    
  192.     /* Закрываем файл с изображением и выводим диагностику в случае неудачи */
  193.     bmp_close(bmp_file, bmp_path);
  194.    
  195.     free(image.pixel_array);
  196. }
  197.  
  198.  
  199. /**
  200.  * @brief извлекает данные заголовков BMP-файла
  201.  */
  202. static void bmp_parse_header(bmp_header *header, const uint8_t *buf)
  203. {
  204.     // Заполняем структуру данными файлового заголовка
  205.     header->signature = *(uint16_t *)(buf + 0);
  206.     header->file_size = *(uint32_t *)(buf + 2);
  207.     header->reserved1 = *(uint16_t *)(buf + 6);
  208.     header->reserved2 = *(uint16_t *)(buf + 8);
  209.     header->pixel_array_offset = *(uint32_t *)(buf + 10);
  210.    
  211.     // Заполняем структуру данными DIB-заголовка
  212.     header->header_size = *(uint32_t *)(buf + 14);
  213.     header->width = *(int32_t *)(buf + 18);
  214.     header->height = *(int32_t *)(buf + 22);
  215.     header->color_planes = *(uint16_t *)(buf + 26);
  216.     header->bits_per_pixel = *(uint16_t *)(buf + 28);
  217.     header->compression_method = *(uint32_t *)(buf + 30);
  218.     header->image_size = *(uint32_t *)(buf + 34);
  219.     header->horizontal_resolution = *(int32_t *)(buf + 38);
  220.     header->vertical_resolution = *(int32_t *)(buf + 42);
  221.     header->colors = *(uint32_t *)(buf + 46);
  222.     header->important_colors = *(uint32_t *)(buf + 50);    
  223. }
  224.  
  225.  
  226. /**
  227.  * @brief подготавливает заголовок BMP-файла
  228.  */
  229. static void bmp_form_header(uint8_t *buf, const bmp_header *header)
  230. {
  231.     // Заполняем файловый заголовок
  232.     *(uint16_t *)(buf + 0) = header->signature;
  233.     *(uint32_t *)(buf + 2) = header->file_size;
  234.     *(uint16_t *)(buf + 6) = header->reserved1;
  235.     *(uint16_t *)(buf + 8) = header->reserved2;
  236.     *(uint32_t *)(buf + 10) = header->pixel_array_offset;
  237.  
  238.     // Заполняем информационные заголовок
  239.     *(uint32_t *)(buf + 14) = header->header_size;
  240.     *(int32_t *)(buf + 18) = header->width;
  241.     *(int32_t *)(buf + 22) = header->height;
  242.     *(uint16_t *)(buf + 26) = header->color_planes;
  243.     *(uint16_t *)(buf + 28) = header->bits_per_pixel;
  244.     *(uint32_t *)(buf + 30) = header->compression_method;
  245.     *(uint32_t *)(buf + 34) = header->image_size;
  246.     *(int32_t *)(buf + 38) = header->horizontal_resolution;
  247.     *(int32_t *)(buf + 42) = header->vertical_resolution;
  248.     *(uint32_t *)(buf + 46) = header->colors;
  249.     *(uint32_t *)(buf + 50) = header->important_colors;
  250. }
  251.  
  252.  
  253. /**
  254.  * @brief закрывает файл с изображением, контролируя ошибки
  255.  */
  256. static void bmp_close(FILE* bmp_file, const char* bmp_path)
  257. {
  258.     /* Закрываем файл с изображением */
  259.     if (fclose(bmp_file) != EOF)
  260.         return;
  261.        
  262.     /* Выводим диагностику в случае неудачной попытки закрытия файла */
  263.     int close_error = errno;
  264.        
  265.     fprintf(stderr, "File %s couldn't be closed appropriately\n", bmp_path);
  266.     fprintf(stderr, "The reason is: %s\n", strerror(close_error));
  267.        
  268.     exit(EXIT_FAILURE);
  269. }
  270.  
  271.  
  272.  
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement
Public Pastes
Advertisement
We use cookies for various purposes including analytics. By continuing to use Pastebin, you agree to our use of cookies as described in the Cookies Policy.  OK, I Understand
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up, it unlocks many cool features!