Question

我正在努力像素化由存储在 binary （P6）PPM文件中的RGB值组成的图像。 像素化图像的步骤如下：

读取二进制数据并将其存储在一维数组中
在大小为“ c”（行x列）的单元格中循环访问此数组中存储的数据。用户可以更改此变量“ c”，但是对于此程序，当前已将其设置为int c = 4;，这意味着它将以4 x 4的块尺寸遍历像素数据。
现在在每个大小为'c'的像元中查找平均颜色值
将每个平均颜色值输出到新的输出PPM文件

每个二进制PPM文件均以以下格式的标头开头，包括“魔术数字”，然后是宽度，高度，最后是最大颜色值255。标头注释将被忽略。以下标头示例显示了格式为P6（因此为 binary 文件），宽度为16，高度为16和最大颜色值为255的PPM图像：

我在哪里挣扎：

我不确定如何找到每个单元的平均RGB值，然后将其输出到新的数据流。我想出一种方法来进行线性读取（即不将其读取到数组（或缓冲区）中），方法是将该单元格中的总颜色除以循环迭代次数，但这被证明是不正确的。
嵌套的for循环是否以改变输出图像方向的方式排序，例如它会旋转180度吗？我正在努力通过读取原始二进制数据来确定这一点。

我的尝试

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS                 //preprocessor requirement 

#include <stdio.h>                              //library for I/O functions 
#include <stdlib.h>                             //library for general functions 

#define magic_size 10                           //macro for PPM character found within header

typedef struct {
    int t_r, t_g, t_b;                          //Struct to hold  RGB pixel data
} Pixel;

int main()
{
    char magic_number[magic_size];              //variable for PPM format
    int width = 0, height = 0, max_col = 0;     //imagine dimensions
    int c = 4;                                  //mosaic parameter

    /* INPUT FILE HANDLING */
    FILE *inputFile; 
    inputFile = fopen("Sheffield512x512.ppm", "r");
    //input file error handling
    if (inputFile == NULL)
    {
        printf(stderr, "ERROR: file cannot be opened");
        getchar();  //prevent cmd premature closure
        exit(1);    //exit program cleanly
    }

    /* OUTPUT FILE HANDLING */
    FILE *outputFile; 
    outputFile = fopen("mosaic.ppm", "w");
    //output file error handling
    if (outputFile == NULL)
    {
        printf(stderr, "ERROR: cannot write to file");
        getchar();  //prevent cmd premature closure
        exit(1);    //exit program cleanly
    }

    // Scan the header (these variables are used later on)
    fscanf(inputFile, "%s\n%d\n%d\n%d", &magic_number, &width, &height, &max_col);

    // Error handling. Program only supports binary files (i.e. of P6 format) 
    if (magic_number[1] != '6')
    {
        printf("Only Binary images supported!\n");
        getchar();  //prevent cmd premature closure
        return;
    }

    // Raw 1 dimensional store of pixel data
    Pixel *data = malloc(width*height * sizeof(Pixel));

    //2D index to access pixel data
    Pixel **pixels = malloc(height * sizeof(Pixel*));

    // Read the binary file data 
    size_t r = fread(data, width*height, sizeof(unsigned char), inputFile);

    // Build a 1-dimensional index for the binary data 
    for (unsigned int i = 0; i < height; ++i)
    {
        pixels[i] = data + (i * width); 
    }

    // Close the input file 
    fclose(inputFile);


    /* BEGIN PIXELATION PROCESS */

    // Print the OUTPUT file header 
    fprintf(outputFile, "%s\n%d\n%d\n%d", magic_number, width, height, max_col);

    //loop condition variables 
    int cw_x = ceil((double)(width / (float)c));
    int cw_y = ceil((double)(height / (float)c));

    //iterate through 2d array in cells of size c 
    for (int c_x = 0; c_x < cw_x; c_x += 1)
    {
        for (int c_y = 0; c_y < cw_y; c_y += 1)
        {

            //iterate within the cells
            for (int _x = 0; _x < c; _x++)
            {
                int x = c_x * c + _x;

                //bounds checking
                if (x < width)
                {
                    for (int _y = 0; _y < c; _y++)
                    {
                        int y = c_y * c + _y;

                        //bounds checking 
                        if (y < height)
                        {
                            //write data to the output FILE stream 
                            fwrite(data, width*height, sizeof(unsigned char), outputFile);
                        }
                    }
                }

            }
        }
    }

    //close the output file
    fclose(outputFile);

    return 0; 
}

Answer 1

在评论中，我给了您一些有关代码错误的反馈。您可以自己修复这些问题。使用调试器来测试/检查所有这些准备步骤。例如，读取文件并立即将其写入（并显示图像），这样您就可以确定读取没问题。

您的主要问题是循环。

从本质上讲，您有一个一维数组，该数组由scanline-after-scanline组成，每条扫描线均包含像素。与BMP格式相反，您的格式似乎未使用填充字节在字边界上对齐扫描线。这样会更容易。

一个像素由三个颜色值R，G和B组成，我假设每个颜色值都是一个字节（无符号字符）。然后，内存分配和读取变为：

unsigned char *data = malloc(width*height*3);
r = fread(data, width*height*3, 1, inputFile);

该循环现在以4的增量遍历所有行，并以4的增量遍历每个像素。因此，它一次处理一个正方形，计算平均值并将其写出：

c= 4; for (y=0; y<height; y += c) { for (x=0; x<width; x += c) { unsigned int avgR=0, avgG=0, avgB= 0; for (dy=0; dy<c && y+dy<height; dy++) { for (dx=0; dx<c && x+dx<width; dx++) { avgR += data[ y*width*3 // line in image + x*3 // pixel on line + dy*width*3 // line of square + dx*3 // R pixel in line of square ]; avgG += data[ y*width*3 // line in image + x*3 // pixel on line + dy*width*3 // line of square + dx*3 + 1 // G pixel in line of square ]; avgB += data[ y*width*3 // line in image + x*3 // pixel on line + dy*width*3 // line of square + dx*3 + 2 // B pixel in line of square ]; } } unsigned char avgRb= avgR/(dx*dy); unsigned char avgGb= avgG/(dx*dy); unsigned char avgBb= avgB/(dx*dy); fwrite(&avgR,1,1,outputFile); fwrite(&avgG,1,1,outputFile); fwrite(&avgB,1,1,outputFile); } }

这可以使用指针算法进行优化，但这显示了所需的循环基础。

注意：

..&& y+dy<height在最后一个正方形不适合高度时测试边框情况。宽度相同。

因此，平均值是通过除以(dx*dy)而得出的。

免责声明

我无法测试它，因此该算法是一种心理构造。

如何像素化二进制（P6）PPM文件

1 个答案: