Python イメージング ライブラリを使用して画像を 4 色パレットの画像に変換するにはどうすればよいですか?

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/236692

質問

私は 4 色グラフィックス (昔の CGA のような) をサポートするデバイスを持っています。

使いたかった ピル 画像を読み取って、4 色パレット (赤、緑、黄、黒) を使用して変換するのですが、そもそもそれが可能かどうかはわかりません。他の人がそうしようとして失敗したことを示唆していると思われるメーリング リストのアーカイブ投稿をいくつか見つけました。

簡単な Python の例をいただければ幸いです。

画像をバイト文字列に変換するものを追加すると、各バイトが 4 ピクセルのデータを表す (各 2 ビットが 0 から 3 までの色を表す) 場合にボーナス ポイント

役に立ちましたか？

解決

初め：あなたの 4 つのカラー パレット (黒、緑、赤、黄) いいえ 青色のコンポーネント。したがって、最初から青色のコンポーネントがない限り、出力イメージは入力イメージにほとんど近似しない​​ことを受け入れる必要があります。

このコードを試してください:

import Image

def estimate_color(c, bit, c_error):
    c_new= c -  c_error
    if c_new > 127:
        c_bit= bit
        c_error= 255 - c_new
    else:
        c_bit= 0
        c_error= -c_new
    return c_bit, c_error

def image2cga(im):
    "Produce a sequence of CGA pixels from image im"
    im_width= im.size[0]
    for index, (r, g, b) in enumerate(im.getdata()):
        if index % im_width == 0: # start of a line
            r_error= g_error= 0
        r_bit, r_error= estimate_color(r, 1, r_error)
        g_bit, g_error= estimate_color(g, 2, g_error)
        yield r_bit|g_bit

def cvt2cga(imgfn):
    "Convert an RGB image to (K, R, G, Y) CGA image"
    inp_im= Image.open(imgfn) # assume it's RGB
    out_im= Image.new("P", inp_im.size, None)
    out_im.putpalette( (
        0, 0, 0,
        255, 0, 0,
        0, 255, 0,
        255, 255, 0,
    ) )
    out_im.putdata(list(image2cga(inp_im)))
    return out_im

if __name__ == "__main__":
    import sys, os

    for imgfn in sys.argv[1:]:
        im= cvt2cga(imgfn)
        dirname, filename= os.path.split(imgfn)
        name, ext= os.path.splitext(filename)
        newpathname= os.path.join(dirname, "cga-%s.png" % name)
        im.save(newpathname)

これにより、最初の 4 つのパレット エントリのみが色に設定された PNG パレット イメージが作成されます。このサンプル画像:

になる

の出力を取得するのは簡単です image2cga (0 ～ 3 の値のシーケンスを生成)、4 つの値ごとに 1 バイトにパックします。

コードの動作についてサポートが必要な場合は、質問してください。説明します。

編集1:車輪の再発明はしないでください

もちろん、私が熱中しすぎたことが判明し、トーマスが発見したように、Image.quantize メソッドは引数としてパレット イメージを受け取り、上記のアドホックなメソッドよりもはるかに良い結果で量子化を行うことができます。

def cga_quantize(image):
    pal_image= Image.new("P", (1,1))
    pal_image.putpalette( (0,0,0, 0,255,0, 255,0,0, 255,255,0) + (0,0,0)*252)
    return image.convert("RGB").quantize(palette=pal_image)

編集1、続き:ピクセルをバイトにパックする

「追加値」の場合、パックされた文字列 (1 バイトあたり 4 ピクセル) を生成するコードは次のとおりです。

import itertools as it

# setup: create a map with tuples [(0,0,0,0)‥(3,3,3,3)] as keys
# and values [chr(0)‥chr(255)], because PIL does not yet support
# 4 colour palette images

TUPLE2CHAR= {}

# Assume (b7, b6) are pixel0, (b5, b4) are pixel1…
# Call it "big endian"

KEY_BUILDER= [
    (0, 64, 128, 192), # pixel0 value used as index
    (0, 16, 32, 48), # pixel1
    (0, 4, 8, 12), # pixel2
    (0, 1, 2, 3), # pixel3
]
# For "little endian", uncomment the following line
## KEY_BUILDER.reverse()

# python2.6 has itertools.product, but for compatibility purposes
# let's do it verbosely:
for ix0, px0 in enumerate(KEY_BUILDER[0]):
    for ix1, px1 in enumerate(KEY_BUILDER[1]):
        for ix2, px2 in enumerate(KEY_BUILDER[2]):
            for ix3, px3 in enumerate(KEY_BUILDER[3]):
                TUPLE2CHAR[ix0,ix1,ix2,ix3]= chr(px0+px1+px2+px3)

# Another helper function, copied almost verbatim from itertools docs
def grouper(n, iterable, padvalue=None):
    "grouper(3, 'abcdefg', 'x') --> ('a','b','c'), ('d','e','f'), ('g','x','x')"
    return it.izip(*[it.chain(iterable, it.repeat(padvalue, n-1))]*n)

# now the functions
def seq2str(seq):
    """Takes a sequence of [0..3] values and packs them into bytes
    using two bits per value"""
    return ''.join(
        TUPLE2CHAR[four_pixel]
        for four_pixel in grouper(4, seq, 0))

# and the image related function
# Note that the following function is correct,
# but is not useful for Windows 16 colour bitmaps,
# which start at the *bottom* row…
def image2str(img):
    return seq2str(img.getdata())

他のヒント

ジョン、最初のリンクも見つけましたが、問題を直接解決することはできませんでした。ただし、クオンタイズの詳細を確認できました。

寝る前に昨日これを思いついた：

import sys

import PIL
import Image

PALETTE = [
    0,   0,   0,  # black,  00
    0,   255, 0,  # green,  01
    255, 0,   0,  # red,    10
    255, 255, 0,  # yellow, 11
] + [0, ] * 252 * 3

# a palette image to use for quant
pimage = Image.new("P", (1, 1), 0)
pimage.putpalette(PALETTE)

# open the source image
image = Image.open(sys.argv[1])
image = image.convert("RGB")

# quantize it using our palette image
imagep = image.quantize(palette=pimage)

# save
imagep.save('/tmp/cga.png')

TZ.TZIOY、あなたのソリューションは同じ原則に沿って機能しているようです。称賛、私はそれに取り組んで停止し、あなたの返事を待つべきだった。私のものは少し単純ですが、間違いなくあなたのものよりも論理的ではありません。 PILは使いにくいです。あなたがそれをどうするのかを説明します。

import sys
import PIL
from PIL import Image

def quantizetopalette(silf, palette, dither=False):
    """Convert an RGB or L mode image to use a given P image's palette."""

    silf.load()

    # use palette from reference image
    palette.load()
    if palette.mode != "P":
        raise ValueError("bad mode for palette image")
    if silf.mode != "RGB" and silf.mode != "L":
        raise ValueError(
            "only RGB or L mode images can be quantized to a palette"
            )
    im = silf.im.convert("P", 1 if dither else 0, palette.im)
    # the 0 above means turn OFF dithering
    return silf._makeself(im)

if __name__ == "__main__":
    import sys, os

for imgfn in sys.argv[1:]:
    palettedata = [ 0, 0, 0, 0, 255, 0, 255, 0, 0, 255, 255, 0,] 
    palimage = Image.new('P', (16, 16))
    palimage.putpalette(palettedata + [0, ] * 252 * 3)
    oldimage = Image.open(sys.argv[1])
    newimage = quantizetopalette(oldimage, palimage, dither=False)
    dirname, filename= os.path.split(imgfn)
    name, ext= os.path.splitext(filename)
    newpathname= os.path.join(dirname, "cga-%s.png" % name)
    newimage.save(newpathname)

ディザリングを使用せずに単色にする場合。変更：ディザリングなしでPILを使用して特定のパレットに画像を変換 このスレッドの2つのソリューション。このスレッドは古くても、その情報が欲しい人もいます。クディオス

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