--PAGE_BREAK--1.2. Описание и структура файла формата PCX.
Файлы PCX разделены на следующие три части: заголовок PCX, данные растрового массива и факультативная таблица цветов. 128-байт заголовок PCX содержит несколько полей, в том числе поля размера изображения и числа бит для кодирования информации о цвете каждого пиксела. Информация растрового массива сжимается с использованием простого метода сжатия RLE; факультативная таблица цветов в конце файла содержит 256 значений цветов RGB, определяющих цвета изображения. Формат PCX первоначально был разработан для адаптеров CGA- и EGA-дисплеев и в дальнейшем был модифицирован для использования в адаптерах VGA и адаптерах истинных цветов. Кодирование цвета каждого пиксела в современных изображениях PCX может производиться с глубиной 1, 4, 8 или 24 бит.
Заголовок файла
PCX (128 байт)
Сигнатура файла PCX (1 байт) — Постоянный флаг 10 — ZSoft .PCX Версия. (1 байт) — (0 — Версия 2.5, 2 — Версия 2.8 с информацией о палитре, 3 — Версия 2.8 без информации о палитре, 5 — Версия 3.0). Кодирование. (1 байт) — (1 — кодирование длинными сериями). Бит/пиксел (1 байт) — Число бит на пиксел в слое. Xmin (2 байт) – угловые координаты изображения. Ymin (2 байт) — угловые координаты изображения. Xmax (2 байт) — угловые координаты изображения. Ymax (2 байт) — угловые координаты изображения. Горизонтальное разрешение создающего устройства (2 байт). Вертикальное разрешение создающего устройства (2 байт). Набор цветовой палитры (48 байт). Не используется (1 байт). Зарезервировано. Число цветовых слоев (1 байт). Число байт на строку в цветовом слое (2 байт). Информация о палитре (2 байт) – (1 = цветная/черно-белая, 2 = градации серого). Не используется (58 байт). Заполняется нулями до конца заголовка.
Набор цветовой палитры.
Информация палитры хранится в одном из четырех форматов. Для режимов CGA, используется только первый и четвертый байт палитры заголовка. Первый байт обозначает цвет заднего фона — разделив его на 16 получим величину от 0 до 15. Четвертый байт обозначает цвет переднего фона. Число палитр CGA равно 8, поэтому разделим на 32 чтобы получить величину в пределах от 0 до 7.
Для режимов EGA, данные хранятся в 16 «тройках». Тройка — это 3-байтовый набор величин красного, зеленого и голубого цветов. Так как каждая величина может находиться в диапазоне от 0 до 255, Вы должны отобразить эти величины в одном из четырех возможных уровней для каждого цвета. Следовательно, 256 разделить на 4 будет 64, поэтому с 0 до 63 = уровень 0, с 64 до 127 = уровень 1, и так далее. Система BIOS адаптера EGA ожидает один байт формата 00RGBrgb для кажого регистра палитры. Четыремя возможными величинами для Bb являются 00, 01, 10 и 11. Когда Вы определили уровень для каждого цвета, скомбинируйте их в байте, совместимом с BIOS (Базовой системой ввода-вывода).
Для 16-цветных режимов VGA, палитра снова хранится в «тройках». Для преобразования в совместимый формат BIOS, сдвиньте каждый байт вправо на два бита. Это преобразование автоматически выполняется функцией pcxGetFilePalette или функцией pcxDecodePalette.
И последний формат поддерживает 256-цветный режим VGA. Так как каждый цвет требует тройку RGB (R (red)- Красный, G (green) — зеленый, B (blue) — голубой), для хранения всей палитры VGA будет необходимо 768 байт. Формат PCX, однако, может поддерживать только 16 цветов как максимум, поэтому палитра не может храниться в заголовке изображения по своему обычному адресу.
Формат 256-цветной палитры претерпел мало изменений с тех пор, когда были впервые созданы 256-цветные режимы. Заголовок PCX был изначально создан для хранения 16 цветов как максимум, и длина его составляет всего 128 байт. Для 256-цветной палитры требуется 768 байт (3 умножить на 256) — очевидно, что надо внести изменение. 256-цветная палитра форматируется и интерпретируется точно также, как 16-цветная, естественно, за исключением того, что она длиннее. Палитра (число цветов x 3 байта длины) добавляется в конец PCX файла и ей предшествует байт с десятичным значением 12. Для определения палитры VGA BIOS вам достаточно разделить прочитанные значения цветов на 4.
Для доступа к 256-цветной палитре следует: Прочитать в заголовке поле Version. Если оно равно 5, палитра должна быть. Или прочитать в заголовке поле число бит на пиксел. Если оно равно 8, 256-цветная палитра должна быть.Прочитать конец файла и отсчитать назад 769 байт. Найденное вами значение должно равняться 12, что указывает на присутствие 256-цветной палитры.
Оставшаяся часть файла с изображением состоит из закодированных графических данных. При кодировании используется простой алгоритм, основанный на методе длинных серий. Если в файле запоминается несколько цветовых слоев, каждая строка изображения запоминается по цветовым слоям (в общем случае красному-R, зеленому-G, синему-B и слою интенсивности-I)
Метод кодирования состоит в следующем:
ДЛЯ каждого байта X, прочитанного из файла
ЕСЛИ оба старших бита X равны 1, то
= 6 младшим битам X
= следующему байту за X
ИНАЧЕ
= 1
= X
Поскольку для насыщения данного алгоритма требуется в среднем 25% неповторяющихся данных и по меньшей мере наличие смещения между повторяющимися данными, то размер получаемого файла, как правило оказывается приемлемым.
продолжение
--PAGE_BREAK--1.3. Описание и структура файла формата BMP.
Формат графических файлов — BMP широко использующийся в системах Windows и OS/2. В частности мы рассмотрим BMP-файл, описывающий 256-цветное изображение размером 1000 на 1000 пикселов. (Формат BMP-файла немного различается в зависимости от того сколько цветов содержит изображение — 2, 16, 256 или 16,7 млн. Форматы BMP в Windows и OS/2 также немного отличаются. Описание этого файла будет соответствовать варианту BMP для Windows.) В файлах BMP информация о цвете каждого пиксела кодируется 1, 4, 8, 16 или 24 бит (бит/пиксел). Числом бит/пиксел, называемым также глубиной представления цвета, определяется максимальное число цветов в изображении. Изображение при глубине 1 бит/пиксел может иметь всего два цвета, а при глубине 24 бит/пиксел — более 16 млн. различных цветов.
Файл состоит из четырех основных частей: 14-байтного заголовка файла, 40-байтного информационного заголовка, 1024-байтной цветовой таблицы и миллиона байтов для значений пикселов. (Под цветовую таблицу отводится 1024 байта, а не 768, поскольку в каждое 24-битовое поле таблицы добавлен еще один, неиспользуемый байт.)
Структура графического файла формата
BMP.
1. Заголовок файла растровой графики (14 байт)
1.1. Сигнатура файла BMP (2 байт)
1.2. Размер файла (4 байт)
1.3. Не используется (2 байт)
1.4. Не используется (2 байт)
1.5. Местонахождение данных растрового массива (4 байт)
2. Информационный заголовок растрового массива (40 байт)
2.1. Длина этого заголовка (4 байт)
2.2. Ширина изображения (4 байт)
2.3. Высота изображения (4 байт)
2.4. Число цветовых плоскостей (2 байт)
2.5. Бит/пиксел (2 байт)
2.6. Метод сжатия (4 байт)
2.7. Длина растрового массива (4 байт)
2.8. Горизонтальное разрешение (4 байт)
2.9. Вертикальное разрешение (4 байт)
2.10. Число цветов изображения (4 байт)
2.11. Число основных цветов (4 байт)
3. Таблица цветов (длина изменяется от 8 до 1024 байт)
4. Собственно данные растрового массива (длина переменная)
1. Первые 14 байтов BMP-файла составляют его заголовок. Заголовок файла содержит три значения: буквы BM, которые говорят о том, что графический файл имеет BMP формат, число, означающее размер файла и число, указывающее на то, где находятся растровые данные. Последнее число равно количеству байтов от начала файла. Еще два поля в заголовке файла зарезервированы для будущих нужд и обычно содержат нули.
2. Необходимые неграфические данные упрятаны в информационном заголовке. Поля в информационном заголовке в числе прочих содержат его размер (40 байтов в BMP-файлах для Windows), высоту и ширину изображения в пикселах, и количество битов на пиксел. В зависимости от способа кодирования поле бит на пиксел, может принимать значения:
1 — битовый образ монохромный, и таблица цветов должна содержать два элемента. Каждый бит в массиве данных кодирует один пиксел. Если значение бита — 0, то пиксел становится первым цветом таблицы; если — 1, пиксел становится вторым цветом таблицы.
4 — битовый образ имеет максимум 16 цветов, и таблица цветов имеет до 16 элементов. Цвет каждого пиксела определяется по таблице цветов при помощи четырехбитного индекса. Например, если первый байт данных имеет значение 3Ah, то при отображении битового образа цвет первого пиксела определяет четвертый элемент таблицы цветов, а цвет второго — одиннадцатый.
8 — битовый образ имеет максимум 256 цветов, и таблица цветов имеет до 256 элементов. Каждый байт массива данных определяет цвет одного пиксела.
24 — битовый образ имеет максимум 2 в 24-й степени цветов. Таблица цветов пуста, а цвет пикселов определяется пакетами из трех байтов, описывающими цветовые интенсивности красного, зеленого и голубого цветов.
3. Цветовая таблица содержит 256 полей по 4 байта. первый байт в каждом поле отвечает за синюю компоненту цвета, второй за зеленую и третий — за красную. Четвертый байт не используется и обычно устанавливается в 0. Если первые три значения в цветовой таблице 0, 192 и 192, это значит, что нулевой номер соответствует желтому цвету средней интенсивности (смесь зеленого и красного). В цветовой таблице определены все цвета, использующиеся в изображении.
4. Остальная часть файла содержит значения пикселов. Последовательность байтов соответствует порядку пикселов в изображении: слева направо, начиная с нижней строки изображения. Значение каждого байта есть номер цвета в цветовой таблице. Формат собственно данных растрового массива в файле BMP зависит от числа бит, используемых для кодирования данных о цвете каждого пиксела. При 256-цветном изображении каждый пиксел в той части файла, где содержатся собственно данные растрового массива, описывается одним байтом (8 бит). Это описание пиксела не представляет значений цветов RGB, а служит указателем для входа в таблицу цветов файла. Таким образом, если в качестве первого значения цвета RGB в таблице цветов файла BMP хранится R/G/B=255/0/0, то значению пиксела 0 в растровом массиве будет поставлен в соответствие ярко-красный цвет. Значения пикселов хранятся в порядке их расположения слева направо, начиная (как правило) с нижней строки изображения. Таким образом, в 256-цветном BMP-файле первый байт данных растрового массива представляет собой индекс для цвета пиксела, находящегося в нижнем левом углу изображения; второй байт представляет индекс для цвета соседнего справа пиксела и т. д. Если число байт в каждой строке нечетно, то к каждой строке добавляется дополнительный байт, чтобы выровнять данные растрового массива по 16-бит границам.
Не все файлы BMP имеют структуру, подобную показанной на схеме. Например, файлы BMP с глубиной 16 и 24 бит/пиксел не имеют таблиц цветов; в этих файлах значения пикселов растрового массива непосредственно характеризуют значения цветов RGB. Также могут различаться внутренние форматы хранения отдельных разделов файла. Например, информация растрового массива в некоторых 16 и 256-цветных BMP-файлах может сжиматься посредством алгоритма RLE, который заменяет последовательности идентичных пикселов изображения на лексемы, определяющие число пикселов в последовательности и их цвет. В Windows допускается работа с BMP-файлами стиля OS/2, в которых используются различные форматы информационного заголовка растрового массива и таблицы цветов.
продолжение
--PAGE_BREAK--2. Описание программы.
После запуска программы PCX_BMP.EXE стандартная функция Fnsplit разбивает полное имя файла на 4 части. Что дает возможность передать файлы с расширениями PCX и BMP на обработку функциям вывода графических файлов на экран (show_pcx и show_bmp).
2.1. Реализация алгоритма просмотра файла PCX.
Вывод на экран картинки, хранящейся в PCX-файле, начинается с чтения заголовка файла. С помощью этого определяется является ли этой файл форматом PCX (manufacturer должен быть равен 10), размеры изображения, информации о палитре, число цветовых слоев. После чего происходит переход на 768 байт с конца файла для чтения набора цветовой палитры и с помощью функции Set_palette заполнение цветовой палитры значениями.
Теперь начинается декодирование первой строки развертки — прочитывается первый байт данных из файла. Если два старших бита этого байта равны 1, оставшиеся шесть битов показывают сколько раз следует повторить следующий байт из файла. Если это не так, то этот байт сам является данными с повторителем равным 1. Продолжайте декодирование до конца строки, ведя подсчет количества байтов, переданных в буфер вывода. В конце каждой строки развертки имеет место остановка алгоритма кодирования, но ее не существует при переходе от одного слоя к другому. Как только строка со значениями пикселов прочитана из файла, она в функции put_pixel передается в видео-буфеp для получения изображения на экране.
2.2. Реализация алгоритма просмотра файла BMP.
Вывод на экран картинки, хранящейся в BMP-файле, начинается с чтения заголовка файла и информационного заголовка. Программа таким образом проверяет является ли этот файл графически форматом BMP (сигнатура должна быть ‘BM’) а так же узнает размеры изображения и количество цветов.
Затем программа читает цветовую таблицу. После чего программа с помощью функции Set_palette заполняет цветовую палитру значениями из цветовой таблицы. Таким образом, обеспечивается правильная передача цветов картинки. Если компьютер способен отобразить тысячи или миллионы цветов одновременно, то цветовую палитру заполнять не нужно.
Следующим шагом происходит считывание растровые данные из файла. Как только строка со значениями пикселов прочитана из файла, она в функции put_pixel передается в видео-буфеp для получения изображения на экране.
2.3. Используемые переменные и функции. 2.3.1. Глобальные переменные.
typedefunsignedcharbyte
Объявление типа.
char far *video = (char far *) 0xA0000000L
Указатель на видеопамять.
intMaxX, MaxY
Максимальное разрешение экрана.
VidMode=0x13
Гафический режим 13h.
1.3.2. Основные функции и процедуры
structpcxHeaderType
Структура заголовка файла PCX.
struct bmpHeaderType
Структура заголовка файла BMP.
voidset_mode(void)
Установка графического режима 13h.
voidset_text(void)
Установкатекстовогорежимa.
void set_palette (int color, byte r, byte g, byte b)
Установление цвета в палитре.
voidput_pixel(intx, inty, bytecolor)
Вывод пиксела установленного цвета в позицию x y.
void read_pcx_header (FILE *dataFile, pcxHeaderType &pcxHeader)
Чтениезаголовкаpcx файла.
int show_pcx (char *name)
Вывод pcxфайла на экран.
void read_bmp_header (FILE *dataFile, bmpHeaderType &bmpHeader)
Чтениезаголовкаbmp файла.
void read_bmp_header (FILE *dataFile, bmpHeaderType &bmpHeader)
Чтениезаголовкаbmp файла.
int show_bmp (char *name)
Вывод bmpфайла на экран.
void main(int argc, char *argv[])
Читает имя файла из командной строки, проверяет по расширению к какому типу файлов он относится и вызывает соответствующую функция просмотра.
2.4. Запуск программы
Программа является консольным приложением и функционирует под управлением операционной системы MSDOSили её эмуляции («Сеанс MSDOS» в Windows’е).
Запуск программы производится из окна файлового менеджера, либо из командной строки, и имеет следующий синтаксис:
PCX_BMP.EXE[PCX]/[BMP]
Примеры:
PCX_BMP.EXETEST.PCX
PCX_BMP.EXETEST.BMP
При запуске программы следует обратить внимание на то, что если не указывать имя файла то на экран будет выдана подсказка по формату запуска программы.
продолжение
--PAGE_BREAK--