Decompressione si ferma in mezzo e file di output pieno di zeri (NERO pixel)?

Question

Sto cercando di applicare DCT (Discrete Cosine trasformazione) la compressione di un file BMP (bitmap). Ho un file c che sto facendo funzionare in Turbo C ++. Questo non è in realtà la compressione, ma stavo cercando di implementare il DCT e IDCT. Il codice è il seguente:

/*
the image to be compressed is a bmp with 24 bpp and
with name "college4.bmp" of dimensions 200*160 ie 25*20- 8*8 blocks
o/p is college2.dat
format: 8 bit signed integers starting rowwise from 0,0 to 8,8
the coefficients order is blue,green,red
for the block no 1 then 2 and soon
*/

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#define WIDTH 25
#define HEIGHT 20

typedef struct {
    unsigned int type;
    unsigned long int filesize;
    unsigned int reserved1,reserved2;
    unsigned long int offset;
} BMPHEAD;

typedef struct {
    unsigned long int infosize;
    unsigned long int width,height;
    unsigned int planes,bitsperpixel;
    unsigned long int compression;
    unsigned long int sizeimage;
    long int xpelspermeter,ypelspermeter;
    unsigned long int colorused,colorimportant;
} INFOHEAD;

typedef struct {
    char rgbquad[4];
} colortable;

BMPHEAD bmphead;
INFOHEAD infohead;
FILE *bmp_fp1,*bmp_fp2;
int buf[WIDTH][8][8][3],buf1[WIDTH][8][8][3];
float pi=3.14159265,DCTcoeff[8][8][8][8];

void generatedctcoeff() {
    int y, i, j, x;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        for (j = 0; j < 8; j++) {
            for (x = 0; x < 8; x++) {
                for (y = 0; y < 8; y++) {
                    DCTcoeff[i][j][x][y] = cos(((2 * y + 1) * pi * j) / 16)
                            * cos(((2 * x + 1) * i * pi) / 16);
                }
            }
        }
    }
}

void outputtofile1() {                     // Write into college2.dat
    int i, j, x, y, blockno;              // One block at a time, buf contains pixel 
    int redcoef, greencoef, bluecoef;     // data of one row of blocks
    float gijred, gijgreen, gijblue, c, ci, cj;
    c = 1 / (sqrt(2));
    for (blockno = 0; blockno < WIDTH; blockno++) {
        for (i = 0; i < 8; i++) {
            for (j = 0; j < 8; j++) {
                gijred = 0;
                gijgreen = 0;
                gijblue = 0;
                for (x = 0; x < 8; x++) {
                    for (y = 0; y < 8; y++) {
                        gijblue = gijblue + DCTcoeff[i][j][x][y]
                                * buf[blockno][x][y][0];
                        gijgreen = gijgreen + DCTcoeff[i][j][x][y]
                                * buf[blockno][x][y][1];
                        gijred = gijred + DCTcoeff[i][j][x][y]
                                * buf[blockno][x][y][2];
                    }
                }
                ci = cj = 1.0;
                if (i == 0)
                    ci = c;
                if (j == 0)
                    cj = c;
                gijblue = ci * cj * gijblue / 4;
                gijgreen = ci * cj * gijgreen / 4;
                gijred = ci * cj * gijred / 4;
                bluecoef = (int) gijblue;
                greencoef = (int) gijgreen;
                redcoef = (int) gijred;
                fprintf(bmp_fp2, "%d %d %d ", bluecoef, greencoef, redcoef);
            }
        }
    } /* end of one block processing */
}

void compressimage() {
    int rowcount,x,y;
    bmp_fp1=fopen("college4.bmp","r");
    bmp_fp2=fopen("college2.dat","w");
    printf("generating coefficients...\n");
    generatedctcoeff();
    if(bmp_fp1==NULL) {
        printf("can't open");
        return;
    }
    printf("compressing....\n");
    fread(&bmphead,1,sizeof(bmphead),bmp_fp1);
    fread(&infohead,1,sizeof(infohead),bmp_fp1);
    fseek(bmp_fp1,bmphead.offset,SEEK_SET);
    for(rowcount=0;rowcount<HEIGHT;rowcount++) {
        for(y=0;y<8;y++) {
            for(x=0;x<infohead.width;x++) {
                buf[x/8][x%8][y][0]=(int)fgetc(bmp_fp1);
                buf[x/8][x%8][y][1]=(int)fgetc(bmp_fp1);
                buf[x/8][x%8][y][2]=(int)fgetc(bmp_fp1);
            }
        }
        outputtofile1();         //output contents of buf after dct to file
    }
    fclose(bmp_fp1);
    fclose(bmp_fp2);
}

void outputtofile2() {                                 //output buf to college3.bmp
    int i, j, x, y, blockno;                        // buf now contains coefficients
    float pxyred, pxygreen, pxyblue, c, ci, cj;     // a temp buffer buf1 used to 
    c = 1 / (sqrt(2));                              // store one row of block of
    for (blockno = 0; blockno < WIDTH; blockno++) { // decoded pixel values
        for (x = 0; x < 8; x++)
            for (y = 0; y < 8; y++) {
                pxyred = 0;
                pxygreen = 0;
                pxyblue = 0;
                for (j = 0; j < 8; j++) {
                    cj = 1.0;
                    if (j == 0)
                        cj = c;
                    for (i = 0; i < 8; i++) {
                        ci = 1.0;
                        if (i == 0)
                            ci = c;
                        pxyblue = pxyblue + ci * cj * DCTcoeff[i][j][y][x] * buf[blockno][i][j][0];
                        pxygreen = pxygreen + ci * cj
                        * DCTcoeff[i][j][y][x] * buf[blockno][i][j][1];
                        pxyred = pxyred + ci * cj * DCTcoeff[i][j][y][x] * buf[blockno][i][j][2];
                    }
                }
                pxyblue /= 4;
                pxygreen /= 4;
                pxyred /= 4;
                buf1[blockno][y][x][0] = pxyblue;
                buf1[blockno][y][x][1] = pxygreen;
                buf1[blockno][y][x][2] = pxyred;
            }
    }
    for (y = 0; y < 8; y++) {
        for (blockno = 0; blockno < WIDTH; blockno++)
            for (x = 0; x < 8; x++) {
                fprintf(bmp_fp2, "%c%c%c", (char) buf1[blockno][x][y][0],
                        (char) buf1[blockno][x][y][1],
                        (char) buf1[blockno][x][y][2]);
            }
    }
}

void uncompressimage() {
    int blue,green,red,rowcount,colcount,i,j;
    bmp_fp1=fopen("college2.dat","r");
    bmp_fp2=fopen("college3.bmp","w");
    printf("generating coefficients...\n");
    generatedctcoeff();
    if (bmp_fp1==NULL) {
        printf("open failed");
        return;
    }
    printf("uncompressing....\n");
    bmphead.type=0x4d42;
    bmphead.filesize=30518;
    bmphead.reserved1=0;
    bmphead.reserved2=0;
    bmphead.offset=sizeof(bmphead)+sizeof(infohead);
    infohead.infosize=sizeof(infohead);
    infohead.width=200;
    infohead.height=160;
    infohead.planes=1;
    infohead.bitsperpixel=24;
    infohead.compression=0;
    infohead.sizeimage=0;
    infohead.xpelspermeter=3780;
    infohead.ypelspermeter=3780;
    infohead.colorused=0;
    infohead.colorimportant=0;
    fwrite(&bmphead,sizeof(BMPHEAD),1,bmp_fp2);
    fwrite(&infohead,sizeof(INFOHEAD),1,bmp_fp2);
    for(rowcount=0;rowcount<HEIGHT;rowcount++) {
        for(colcount=0;colcount<WIDTH;colcount++) {
            for(i=0;i<8;i++) {
                for(j=0;j<8;j++) {
                    fscanf(bmp_fp1,"%d",&blue);
                    fscanf(bmp_fp1,"%d",&green);
                    fscanf(bmp_fp1,"%d",&red);
                    buf[colcount][i][j][0]=blue;
                    buf[colcount][i][j][1]=green;
                    buf[colcount][i][j][2]=red;
                }
            }
        }
        outputtofile2();
    }
    fclose(bmp_fp1);
    fclose(bmp_fp2);
}

int main() {
    printf("opening files...\n");
    compressimage();
    printf("opening files...again\n");
    uncompressimage();
    printf("successful decompression\nenter any key\n");
    return 0;
}

Questa è l'immagine che sto usando come input

(im srry il sito ha convertito il bmp in png. Si può convertire di nuovo a bmp di usarlo) Ecco l'immagine che viene generato:

Il college3.bmp di file che viene creato è di dimensioni 200x160 e di 93,8 kB ma fino trimestre l'immagine che ha decodificato i coefficienti in modo corretto, ma in seguito il file è pieno di pixel neri. Ho preso uno screenshot del o / p in quanto stava dicendo non un bmp valida durante il caricamento. Sono seduto su questo problema dal febbraio 2004. Se qualcuno mi può dire dove si trova un bug sarei molto grato. Ho analizzato il file di output e ha trovato un diritto EOF nel luogo in cui i pixel cominciano ad essere nero. Ho letto alcune altre domande sul tema e ha scoperto che i fattori di conversione ci, cj sono stati utilizzati in modo improprio. Mentre la codifica avevo anche avuto confuso con gli indici di X, Y, i e j. Quindi spero che questo problema io risolverà in pochi giorni.

Answer 1

A quanto pare, il problema nel codice di cui sopra è nel modo in cui si aprono i file.

Questo è quello che dovrebbe essere nel codice (notare le modalità aperte esplicitamente specificati, binari e di testo):

void compressimage() {
...
    bmp_fp1=fopen("college4.bmp","rb");
    bmp_fp2=fopen("college2.dat","wt");
...
}

void uncompressimage() {
...
    bmp_fp1=fopen("college2.dat","rt");
    bmp_fp2=fopen("college3.bmp","wb");
...
}

Con questo e definizioni leggermente diverse strutture:

#pragma pack(push,1)

typedef struct {
    unsigned short int type;
    unsigned long int filesize;
    unsigned short int reserved1,reserved2;
    unsigned long int offset;
} BMPHEAD;

typedef struct {
    unsigned long int infosize;
    unsigned long int width,height;
    unsigned short int planes,bitsperpixel;
    unsigned long int compression;
    unsigned long int sizeimage;
    long int xpelspermeter,ypelspermeter;
    unsigned long int colorused,colorimportant;
} INFOHEAD;

typedef struct {
    char rgbquad[4];
} colortable;

#pragma pack(pop)

Sono in grado di compilare il programma con successo 3 compilatori diversi (Turbo C ++, Open Watcom, gcc) e ottenere l'immagine di output desiderato.