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*/
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 画像処理関数の定義部
// コンパイル方法の例：gcc -O3 -Wall -W -m486 -o nega nega.c
/** bmp ファイルを表示するプログラムの雛形
使い方：
１、nega BMP_file_name_in [BMP_file_name_out]
コマンドラインにBMPファイル名を指定して起動する。
起動時に、出力ファイル名が省略された場合は、
画像処理関数名に bmp の拡張子を付けた名前で保存される
*/
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#pragma pack(push,1)
typedef struct PIXEL { unsigned char B, G, R, A; } PIXEL ;
#pragma pack(pop)
extern void **alloc2D( void *, int, int, int );
extern void **alloc2Darray( int, int, int );
#define FINALFNAMEIS(foname) #foname
#define EXTRACTING(foname) FINALFNAMEIS(foname.bmp)
#define FNAMEIS(foname) EXTRACTING(foname)
#define IFNAMEDEFAULT "source.bmp"
#define IMAGEPROCESSING nega // 利用手順 その１：関数名を定義する
int IMAGEPROCESSING(PIXEL *src, PIXEL *dst, int wlx, int wly)
{ // 利用手順 その２：ここに画像処理用の関数を作成する。他の部分は変更せず流用
//// カラー画像をR, G, B 各チャンネル毎に反転処理する
register int x, y, lx=wlx, ly=wly, st=1 ;
register PIXEL **s=(PIXEL **)alloc2D(src, sizeof(PIXEL), wlx, wly) ;
register PIXEL **d=(PIXEL **)alloc2D(dst, sizeof(PIXEL), wlx, wly) ;
if( (d==NULL) || (s==NULL) ) goto GOOD_BY ;
for( y=0; y<ly; y++ ) {
for( x=0; x<lx; x++ ) {
d[y][x].R = ~s[y][x].R ;
d[y][x].G = ~s[y][x].G ;
d[y][x].B = ~s[y][x].B ;
d[y][x].A = 0 ;
}
}
st = 0 ;
GOOD_BY: free(d) ; free(s) ;
return st ;
} // 利用手順 その３：プログラムを保存し、コンパイル後、処理画像を指定して起動
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 以下は共通ルーチン、画像処理部分はここより上に記載可能
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 画像データ(カラーBMPファイル)のアクセスや保存処理を定義した共通部
// windowsの 24,23ビット無圧縮形式BMPファイル対応版
// windows形式のBMPファイルのみ （OS2形式はサポート対象外）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#pragma pack(push,2)
typedef struct HEADER { // BMP => bfType==0x4D42 (0x42,0x4D) little endian
unsigned short bfType; // identification 0x42='B', 0x4D='M'
unsigned int bfSize; // ??
unsigned short bfReserved1; // 0
unsigned short bfReserved2; // 0
unsigned int bfOffBits; // 54 sizeof(HEADER)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
unsigned int biSize; // 40 sizeof(biSize ～ biClrImportant)
signed int biWidth; // lx
signed int biHeight; // ly
unsigned short biPlanes; // 1
unsigned short biBitCount; // 32
unsigned int biCompression; // 0
unsigned int biSizeImage; // ??
signed int biXPelsPerMeter; // 0
signed int biYPelsPerMeter; // 0
unsigned int biClrUsed; // 0
unsigned int biClrImportant; // 0
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
unsigned char lut[];
} HEADER ;
#pragma pack(pop)
#pragma pack(push,2)
typedef struct HEADERBW { // BMP => bfType==0x4D42 (0x42,0x4D) little endian
unsigned short bfType; // identification 0x42='B', 0x4D='M'
unsigned int bfSize; // ??
unsigned short bfReserved1; // 0
unsigned short bfReserved2; // 0
unsigned int bfOffBits; // 62 sizeof(HEADERBW) 54 + 8
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
unsigned int biSize; // 40 sizeof(biSize ～ biClrImportant)
signed int biWidth; // lx
signed int biHeight; // ly
unsigned short biPlanes; // 1
unsigned short biBitCount; // 1
unsigned int biCompression; // 0
unsigned int biSizeImage; // ??
signed int biXPelsPerMeter; // 0 or 50 ...
signed int biYPelsPerMeter; // 0 or 50 ...
unsigned int biClrUsed; // 2
unsigned int biClrImportant; // 2
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
PIXEL lut[2]; // color for 0 and 1
} HEADERBW ;
#pragma pack(pop)
#define BMPID 0x4D42
#define BMPIFHSIZE 40
void **alloc2D( void *data, int s, int lx, int ly )
{// データ（lx*ly個）の１次元配列を、array[y][x] 形式で参照できるようにする
void **d, *base=data ;
long i;
if( (data==NULL) || (s<1) || (lx<1) || (ly<1) ) return NULL ;
if( (d=(void **)malloc(ly*sizeof(void *))) == NULL ) return NULL ;
for( i=0; i<ly; i++ ) d[i] = (void *)((unsigned char *)base + lx*s*i) ;
return d ;
}
#define calloc2Darray alloc2Darray
void **alloc2Darray( int s, int lx, int ly )
{// array[y][x] 形式で参照できる、横：lx、縦：ly の配列を動的に確保する
void **d, *base ;
long i ;
if( (s<1) || (lx<1) || (ly<1) ) return NULL ;
if( (d=(void **)calloc(1,ly*sizeof(void *)+(lx*ly*s))) == NULL ) return NULL ;
base = (unsigned char *)d + ly*sizeof(void *) ;
for( i=0; i<ly; i++ ) d[i] = (void *)((unsigned char *)base + lx*s*i) ;
return d ;
}
int saveDataAsBMP32( char *fname, void *b, int lx, int ly )
{// 処理結果を 32ビット形式の BMPファイルとして書き出す。
HEADER h = {BMPID, lx*abs(ly)*sizeof(PIXEL)+sizeof(HEADER), 0, 0, sizeof(HEADER),
BMPIFHSIZE, lx, ly, 1, 32, 0, lx*abs(ly)*sizeof(PIXEL), 0, 0, 0, 0} ;
FILE *fp ;
if( (fp=fopen(fname, "wb")) == NULL ) {
fprintf( stderr, "File '%s' cannot create.\n", fname );
return -1;
} else if ( fwrite( &h, sizeof(HEADER), 1, fp ) != 1 ) {
fclose(fp) ; return -1;
} else if ( fwrite( b, h.biSizeImage, 1, fp ) != 1 ) {
fclose(fp) ; return -1;
} else fclose(fp) ;
return 0;
}
int bmp2pixel( void *bmp, void *pix )
{// メモリー上の BMP ファイルを、PIXEL 形式のデータに変換する
static char f[8] = { 0x80, 0x40, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02, 0x01 };
HEADER *h=(HEADER *)bmp;
PIXEL *d=(PIXEL*)pix, *lut=(PIXEL*)h->lut;
int x, y, i, top=((h->bfOffBits)-sizeof(HEADER))/sizeof(PIXEL);
int sign, lx=h->biWidth, ly=abs((sign=h->biHeight));
int BitCount=h->biBitCount, byteParLine=(lx*(BitCount/8)+3)&(~3);
int byteParLineBW = (((lx+7)/8)+3)&(~3);
unsigned char *src=(unsigned char*)bmp + h->bfOffBits;
unsigned char *dst=(unsigned char*)pix, *here;
if( BitCount == 32 ) {
for( y=0; y<ly; y++ ) {
here = src + byteParLine * ( sign>0 ? y :ly-1 -y );
for( x=0; x<lx; x++ ) {
*dst++ = *here++ ; // B
*dst++ = *here++ ; // G
*dst++ = *here++ ; // R
*dst++ = *here++ ; // A
}
}
} else if( BitCount == 24 ) {
for( y=0; y<ly; y++ ) {
here = src + byteParLine * ( sign>0 ? y :ly-1 -y );
for( x=0; x<lx; x++ ) {
*dst++ = *here++ ; // B
*dst++ = *here++ ; // G
*dst++ = *here++ ; // R
*dst++ = 0 ;
}
}
} else if( BitCount == 8 ) {
int *u=(int*)pix, *t=(int*)h->lut;
for( y=0, i=0; y<ly; y++ ) {
here = src + byteParLine * ( sign>0 ? y :ly-1 -y );
for( x=0; x<lx; x++ ) u[i++] = here[x]<top ? t[here[x]] : 0;
}
} else if( BitCount == 1 ) {
#define getBW(t,x) (((t)&(f[0x7&(x)]))?1:0)
for( y=0, i=0; y<ly; y++ ) {
here = src + byteParLineBW * ( sign>0 ? y :ly-1 -y );
for( x=0; x<lx; x++ ) d[i++] = lut[getBW(here[x>>3],x)];
}
} else return 1;
return 0;
}
int Check_bmpfile( void *s, unsigned long length )
{// メモリー上のデータが、処理可能な BMP ファイル形式であるかをチェックする
if( s==NULL || length<=sizeof(HEADER) ) return 1; // return 1;
HEADER h=*(HEADER *)s;
unsigned long isize=h.biSizeImage, fsize=isize+h.bfOffBits;
unsigned long psize=h.biWidth*abs(h.biHeight)*(h.biBitCount/8);
if( h.bfType!=BMPID || h.bfReserved1!=0 || h.bfReserved2!=0 ) return 2;
else if( h.biPlanes!=1 || h.biCompression!=0 ) return 3;
else if( h.biSizeImage!=0 && (length<fsize || isize<psize) ) return 4;
else if( h.biBitCount==32 && h.bfOffBits!=sizeof(HEADER) ) return 5;
else if( h.biBitCount==24 && h.bfOffBits!=sizeof(HEADER) ) return 6;
else if( h.biBitCount== 8 && (h.bfOffBits-sizeof(HEADER))%sizeof(PIXEL) ) {
fprintf( stderr,"Unexpected lut size. %d, %d\n", h.bfOffBits,
(int)((h.bfOffBits-sizeof(HEADER))/sizeof(PIXEL)) ); return 7;
} else if(h.biBitCount==1 && (h.bfOffBits-sizeof(HEADER))!=2*sizeof(PIXEL)){
fprintf( stderr,"Unexpected, requirement is 2, lut size. %d, %d\n",
h.bfOffBits, (int)((h.bfOffBits-sizeof(HEADER))/sizeof(PIXEL)) );
return 8;
}
return 0;
}
int file2memory( char *fname, char **image, long *size )
{// ディスク上のファイルを、メモリーに一括で読み込む
struct stat fileInfo ;
FILE *fp ;
char *raw ;
*image=NULL; *size=0;
if ( (fp=fopen(fname,"rb")) == NULL ) {
fprintf( stderr, "'%s' open error.\n", fname ); return 11;
} else if ( fstat(fileno(fp), &fileInfo) != 0 ) {
fprintf( stderr, "'%s' stat error.\n", fname ); fclose(fp); return 12;
} else if( fileInfo.st_size <= (int)sizeof(HEADER) ) {
fprintf( stderr, "'%s' file size erro. too small(%d Byte)\n",
fname, (int)fileInfo.st_size ); fclose(fp); return 13;
} else if( (raw=(char *)malloc(fileInfo.st_size)) == NULL ) {
fprintf( stderr, "Couldn't allocate memory.\n" ) ; fclose(fp);return 14;
} else if ( fread(raw, fileInfo.st_size, 1, fp) != 1 ) {
fprintf( stderr, "'%s' read error.\n", fname ); fclose(fp); return 15;
} else fclose(fp) ;
*image= raw;
*size = fileInfo.st_size;
return 0;
}
void argumentAnalysis(int argc, char *argv[], char **iname, char **oname)
{ int i; // プログラム起動時の引数解析処理
for( i=1; i<argc; i++ ) {
if( argv[i][0]=='-' ) goto GOOD_BY;
else if( *iname==NULL ) *iname = argv[i];
else if( *oname==NULL ) *oname = argv[i];
else goto GOOD_BY;
}
return;
GOOD_BY:;
char *p=argv[0], *op="";
for( i=strlen(p); i>0 && p[i]!='\\' && p[i]!='/'; i-- ); if(i) p++;
fprintf( stderr, "\nusage: %s %s [input_bmp [output_bmp]]\n\n", p, op );
exit(1);
}
int main(int argc, char *argv[])
{// 引数解析後データを読み込み、画像処理ルーチンを呼び出す。正常終了時,BMPを作成
long st=1, filesize=0;
char *raw=NULL, *ifname=NULL, *ofname=NULL;
PIXEL *source=NULL, *destination=NULL ;
argumentAnalysis( argc, argv, &ifname, &ofname ); // 引数解析
if( ifname==NULL ) ifname = IFNAMEDEFAULT; // 入力ファイル名の設定
if( ofname==NULL ) ofname = FNAMEIS(IMAGEPROCESSING);// 出力ファイル名の設定
// 画像データの読み込み（ディスクからメモリーへ）
if( (st=file2memory( ifname, &raw, &filesize ))!=0 ) goto GOOD_BY;
// 画像データの確認：（画像データの確認と、作業用環境の構築）
if( (st=Check_bmpfile( raw, filesize )) ) goto GOOD_BY;
HEADER *h=(HEADER *)raw;
int lx=h->biWidth, ly=abs(h->biHeight), size=lx*ly*sizeof(PIXEL);
// 作業用環境の構築：（画像データの確認と、作業用環境の構築）
if( (destination=(PIXEL*)malloc(size)) == NULL ) {
fprintf(stderr, "Couldn't allocate memory. destination\n");goto GOOD_BY;
} else if( (source=(PIXEL*)malloc(size)) == NULL ) {
fprintf(stderr, "Couldn't allocate memory. source\n"); goto GOOD_BY;
} //読み込んだ画像を処理バッファーに格納 PIXEL形式への変換を等含む
bmp2pixel( raw, source ) ;
// 実際の画像処理と、処理結果の保存, 画像処理ルーチンの呼び出し
if( (st=IMAGEPROCESSING( source, destination, lx, ly ))==0 ) {
saveDataAsBMP32( ofname, destination, lx, ly ); // BMPファイルで保存
} else if( st>0 ) fprintf( stderr, "Image processing is not completed.\n" );
GOOD_BY:; // 後始末とプログラムの終了
free(source); free(destination); free(raw);
return st;
}