modules/highgui/src/grfmt_bmp.cpp

   1 /*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //
   3 //  IMPORTANT: READ BEFORE DOWNLOADING, COPYING, INSTALLING OR USING.
   4 //
   5 //  By downloading, copying, installing or using the software you agree to this license.
   6 //  If you do not agree to this license, do not download, install,
   7 //  copy or use the software.
   8 //
   9 //
  10 //                           License Agreement
  11 //                For Open Source Computer Vision Library
  12 //
  13 // Copyright (C) 2000-2008, Intel Corporation, all rights reserved.
  14 // Copyright (C) 2009, Willow Garage Inc., all rights reserved.
  15 // Third party copyrights are property of their respective owners.
  16 //
  17 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
  18 // are permitted provided that the following conditions are met:
  19 //
  20 //   * Redistribution's of source code must retain the above copyright notice,
  21 //     this list of conditions and the following disclaimer.
  22 //
  23 //   * Redistribution's in binary form must reproduce the above copyright notice,
  24 //     this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  25 //     and/or other materials provided with the distribution.
  26 //
  27 //   * The name of the copyright holders may not be used to endorse or promote products
  28 //     derived from this software without specific prior written permission.
  29 //
  30 // This software is provided by the copyright holders and contributors "as is" and
  31 // any express or implied warranties, including, but not limited to, the implied
  32 // warranties of merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
  33 // In no event shall the Intel Corporation or contributors be liable for any direct,
  34 // indirect, incidental, special, exemplary, or consequential damages
  35 // (including, but not limited to, procurement of substitute goods or services;
  36 // loss of use, data, or profits; or business interruption) however caused
  37 // and on any theory of liability, whether in contract, strict liability,
  38 // or tort (including negligence or otherwise) arising in any way out of
  39 // the use of this software, even if advised of the possibility of such damage.
  40 //
  41 //M*/
  42
  43 #include "precomp.hpp"
  44 #include "grfmt_bmp.hpp"
  45
  46 namespace cv
  47 {
  48
  49 static const char* fmtSignBmp = "BM";
  50
  51 /************************ BMP decoder *****************************/
  52
  53 BmpDecoder::BmpDecoder()
  54 {
  55     m_signature = fmtSignBmp;
  56     m_offset = -1;
  57     m_buf_supported = true;
  58 }
  59
  60
  61 BmpDecoder::~BmpDecoder()
  62 {
  63 }
  64
  65
  66 void  BmpDecoder::close()
  67 {
  68     m_strm.close();
  69 }
  70
  71 ImageDecoder BmpDecoder::newDecoder() const
  72 {
  73     return new BmpDecoder;
  74 }
  75
  76 bool  BmpDecoder::readHeader()
  77 {
  78     bool result = false;
  79     bool iscolor = false;
  80
  81     if( !m_buf.empty() )
  82     {
  83         if( !m_strm.open( m_buf ) )
  84             return false;
  85     }
  86     else if( !m_strm.open( m_filename ))
  87         return false;
  88
  89     try
  90     {
  91         m_strm.skip( 10 );
  92         m_offset = m_strm.getDWord();
  93
  94         int  size = m_strm.getDWord();
  95
  96         if( size >= 36 )
  97         {
  98             m_width  = m_strm.getDWord();
  99             m_height = m_strm.getDWord();
 100             m_bpp    = m_strm.getDWord() >> 16;
 101             m_rle_code = (BmpCompression)m_strm.getDWord();
 102             m_strm.skip(12);
 103             int clrused = m_strm.getDWord();
 104             m_strm.skip( size - 36 );
 105
 106             if( m_width > 0 && m_height != 0 &&
 107              (((m_bpp == 1 || m_bpp == 4 || m_bpp == 8 ||
 108                 m_bpp == 24 || m_bpp == 32 ) && m_rle_code == BMP_RGB) ||
 109                (m_bpp == 16 && (m_rle_code == BMP_RGB || m_rle_code == BMP_BITFIELDS)) ||
 110                (m_bpp == 4 && m_rle_code == BMP_RLE4) ||
 111                (m_bpp == 8 && m_rle_code == BMP_RLE8)))
 112             {
 113                 iscolor = true;
 114                 result = true;
 115
 116                 if( m_bpp <= 8 )
 117                 {
 118                     CV_Assert(clrused < 256);
 119                     memset(m_palette, 0, sizeof(m_palette));
 120                     m_strm.getBytes(m_palette, (clrused == 0? 1<<m_bpp : clrused)*4 );
 121                     iscolor = IsColorPalette( m_palette, m_bpp );
 122                 }
 123                 else if( m_bpp == 16 && m_rle_code == BMP_BITFIELDS )
 124                 {
 125                     int redmask = m_strm.getDWord();
 126                     int greenmask = m_strm.getDWord();
 127                     int bluemask = m_strm.getDWord();
 128
 129                     if( bluemask == 0x1f && greenmask == 0x3e0 && redmask == 0x7c00 )
 130                         m_bpp = 15;
 131                     else if( bluemask == 0x1f && greenmask == 0x7e0 && redmask == 0xf800 )
 132                         ;
 133                     else
 134                         result = false;
 135                 }
 136                 else if( m_bpp == 16 && m_rle_code == BMP_RGB )
 137                     m_bpp = 15;
 138             }
 139         }
 140         else if( size == 12 )
 141         {
 142             m_width  = m_strm.getWord();
 143             m_height = m_strm.getWord();
 144             m_bpp    = m_strm.getDWord() >> 16;
 145             m_rle_code = BMP_RGB;
 146
 147             if( m_width > 0 && m_height != 0 &&
 148                (m_bpp == 1 || m_bpp == 4 || m_bpp == 8 ||
 149                 m_bpp == 24 || m_bpp == 32 ))
 150             {
 151                 if( m_bpp <= 8 )
 152                 {
 153                     uchar buffer[256*3];
 154                     int j, clrused = 1 << m_bpp;
 155                     m_strm.getBytes( buffer, clrused*3 );
 156                     for( j = 0; j < clrused; j++ )
 157                     {
 158                         m_palette[j].b = buffer[3*j+0];
 159                         m_palette[j].g = buffer[3*j+1];
 160                         m_palette[j].r = buffer[3*j+2];
 161                     }
 162                 }
 163                 result = true;
 164             }
 165         }
 166     }
 167     catch(...)
 168     {
 169     }
 170
 171     m_type = iscolor ? CV_8UC3 : CV_8UC1;
 172     m_origin = m_height > 0 ? IPL_ORIGIN_BL : IPL_ORIGIN_TL;
 173     m_height = std::abs(m_height);
 174
 175     if( !result )
 176     {
 177         m_offset = -1;
 178         m_width = m_height = -1;
 179         m_strm.close();
 180     }
 181     return result;
 182 }
 183
 184
 185 bool  BmpDecoder::readData( Mat& img )
 186 {
 187     uchar* data = img.data;
 188     int step = (int)img.step;
 189     bool color = img.channels() > 1;
 190     uchar  gray_palette[256];
 191     bool   result = false;
 192     int  src_pitch = ((m_width*(m_bpp != 15 ? m_bpp : 16) + 7)/8 + 3) & -4;
 193     int  nch = color ? 3 : 1;
 194     int  y, width3 = m_width*nch;
 195
 196     if( m_offset < 0 || !m_strm.isOpened())
 197         return false;
 198
 199     if( m_origin == IPL_ORIGIN_BL )
 200     {
 201         data += (m_height - 1)*step;
 202         step = -step;
 203     }
 204
 205     AutoBuffer<uchar> _src, _bgr;
 206     _src.allocate(src_pitch + 32);
 207
 208     if( !color )
 209     {
 210         if( m_bpp <= 8 )
 211         {
 212             CvtPaletteToGray( m_palette, gray_palette, 1 << m_bpp );
 213         }
 214         _bgr.allocate(m_width*3 + 32);
 215     }
 216     uchar *src = _src, *bgr = _bgr;
 217
 218     try
 219     {
 220         m_strm.setPos( m_offset );
 221
 222         switch( m_bpp )
 223         {
 224         /************************* 1 BPP ************************/
 225         case 1:
 226             for( y = 0; y < m_height; y++, data += step )
 227             {
 228                 m_strm.getBytes( src, src_pitch );
 229                 FillColorRow1( color ? data : bgr, src, m_width, m_palette );
 230                 if( !color )
 231                     icvCvt_BGR2Gray_8u_C3C1R( bgr, 0, data, 0, cvSize(m_width,1) );
 232             }
 233             result = true;
 234             break;
 235
 236         /************************* 4 BPP ************************/
 237         case 4:
 238             if( m_rle_code == BMP_RGB )
 239             {
 240                 for( y = 0; y < m_height; y++, data += step )
 241                 {
 242                     m_strm.getBytes( src, src_pitch );
 243                     if( color )
 244                         FillColorRow4( data, src, m_width, m_palette );
 245                     else
 246                         FillGrayRow4( data, src, m_width, gray_palette );
 247                 }
 248                 result = true;
 249             }
 250             else if( m_rle_code == BMP_RLE4 ) // rle4 compression
 251             {
 252                 uchar* line_end = data + width3;
 253                 y = 0;
 254
 255                 for(;;)
 256                 {
 257                     int code = m_strm.getWord();
 258                     int len = code & 255;
 259                     code >>= 8;
 260                     if( len != 0 ) // encoded mode
 261                     {
 262                         PaletteEntry clr[2];
 263                         uchar gray_clr[2];
 264                         int t = 0;
 265
 266                         clr[0] = m_palette[code >> 4];
 267                         clr[1] = m_palette[code & 15];
 268                         gray_clr[0] = gray_palette[code >> 4];
 269                         gray_clr[1] = gray_palette[code & 15];
 270
 271                         uchar* end = data + len*nch;
 272                         if( end > line_end ) goto decode_rle4_bad;
 273                         do
 274                         {
 275                             if( color )
 276                                 WRITE_PIX( data, clr[t] );
 277                             else
 278                                 *data = gray_clr[t];
 279                             t ^= 1;
 280                         }
 281                         while( (data += nch) < end );
 282                     }
 283                     else if( code > 2 ) // absolute mode
 284                     {
 285                         if( data + code*nch > line_end ) goto decode_rle4_bad;
 286                         int sz = (((code + 1)>>1) + 1) & (~1);
 287                         CV_Assert((size_t)sz < _src.getSize());
 288                         m_strm.getBytes(src, sz);
 289                         if( color )
 290                             data = FillColorRow4( data, src, code, m_palette );
 291                         else
 292                             data = FillGrayRow4( data, src, code, gray_palette );
 293                     }
 294                     else
 295                     {
 296                         int x_shift3 = (int)(line_end - data);
 297                         int y_shift = m_height - y;
 298
 299                         if( code == 2 )
 300                         {
 301                             x_shift3 = m_strm.getByte()*nch;
 302                             y_shift = m_strm.getByte();
 303                         }
 304
 305                         len = x_shift3 + ((y_shift * width3) & ((code == 0) - 1));
 306
 307                         if( color )
 308                             data = FillUniColor( data, line_end, step, width3,
 309                                                  y, m_height, x_shift3,
 310                                                  m_palette[0] );
 311                         else
 312                             data = FillUniGray( data, line_end, step, width3,
 313                                                 y, m_height, x_shift3,
 314                                                 gray_palette[0] );
 315
 316                         if( y >= m_height )
 317                             break;
 318                     }
 319                 }
 320
 321                 result = true;
 322 decode_rle4_bad: ;
 323             }
 324             break;
 325
 326         /************************* 8 BPP ************************/
 327         case 8:
 328             if( m_rle_code == BMP_RGB )
 329             {
 330                 for( y = 0; y < m_height; y++, data += step )
 331                 {
 332                     m_strm.getBytes( src, src_pitch );
 333                     if( color )
 334                         FillColorRow8( data, src, m_width, m_palette );
 335                     else
 336                         FillGrayRow8( data, src, m_width, gray_palette );
 337                 }
 338                 result = true;
 339             }
 340             else if( m_rle_code == BMP_RLE8 ) // rle8 compression
 341             {
 342                 uchar* line_end = data + width3;
 343                 int line_end_flag = 0;
 344                 y = 0;
 345
 346                 for(;;)
 347                 {
 348                     int code = m_strm.getWord();
 349                     int len = code & 255;
 350                     code >>= 8;
 351                     if( len != 0 ) // encoded mode
 352                     {
 353                         int prev_y = y;
 354                         len *= nch;
 355
 356                         if( data + len > line_end )
 357                             goto decode_rle8_bad;
 358
 359                         if( color )
 360                             data = FillUniColor( data, line_end, step, width3,
 361                                                  y, m_height, len,
 362                                                  m_palette[code] );
 363                         else
 364                             data = FillUniGray( data, line_end, step, width3,
 365                                                 y, m_height, len,
 366                                                 gray_palette[code] );
 367
 368                         line_end_flag = y - prev_y;
 369                     }
 370                     else if( code > 2 ) // absolute mode
 371                     {
 372                         int prev_y = y;
 373                         int code3 = code*nch;
 374
 375                         if( data + code3 > line_end )
 376                             goto decode_rle8_bad;
 377                         int sz = (code + 1) & (~1);
 378                         CV_Assert((size_t)sz < _src.getSize());
 379                         m_strm.getBytes(src, sz);
 380                         if( color )
 381                             data = FillColorRow8( data, src, code, m_palette );
 382                         else
 383                             data = FillGrayRow8( data, src, code, gray_palette );
 384
 385                         line_end_flag = y - prev_y;
 386                     }
 387                     else
 388                     {
 389                         int x_shift3 = (int)(line_end - data);
 390                         int y_shift = m_height - y;
 391
 392                         if( code || !line_end_flag || x_shift3 < width3 )
 393                         {
 394                             if( code == 2 )
 395                             {
 396                                 x_shift3 = m_strm.getByte()*nch;
 397                                 y_shift = m_strm.getByte();
 398                             }
 399
 400                             x_shift3 += (y_shift * width3) & ((code == 0) - 1);
 401
 402                             if( y >= m_height )
 403                                 break;
 404
 405                             if( color )
 406                                 data = FillUniColor( data, line_end, step, width3,
 407                                                      y, m_height, x_shift3,
 408                                                      m_palette[0] );
 409                             else
 410                                 data = FillUniGray( data, line_end, step, width3,
 411                                                     y, m_height, x_shift3,
 412                                                     gray_palette[0] );
 413
 414                             if( y >= m_height )
 415                                 break;
 416                         }
 417
 418                         line_end_flag = 0;
 419                         if( y >= m_height )
 420                             break;
 421                     }
 422                 }
 423
 424                 result = true;
 425 decode_rle8_bad: ;
 426             }
 427             break;
 428         /************************* 15 BPP ************************/
 429         case 15:
 430             for( y = 0; y < m_height; y++, data += step )
 431             {
 432                 m_strm.getBytes( src, src_pitch );
 433                 if( !color )
 434                     icvCvt_BGR5552Gray_8u_C2C1R( src, 0, data, 0, cvSize(m_width,1) );
 435                 else
 436                     icvCvt_BGR5552BGR_8u_C2C3R( src, 0, data, 0, cvSize(m_width,1) );
 437             }
 438             result = true;
 439             break;
 440         /************************* 16 BPP ************************/
 441         case 16:
 442             for( y = 0; y < m_height; y++, data += step )
 443             {
 444                 m_strm.getBytes( src, src_pitch );
 445                 if( !color )
 446                     icvCvt_BGR5652Gray_8u_C2C1R( src, 0, data, 0, cvSize(m_width,1) );
 447                 else
 448                     icvCvt_BGR5652BGR_8u_C2C3R( src, 0, data, 0, cvSize(m_width,1) );
 449             }
 450             result = true;
 451             break;
 452         /************************* 24 BPP ************************/
 453         case 24:
 454             for( y = 0; y < m_height; y++, data += step )
 455             {
 456                 m_strm.getBytes( src, src_pitch );
 457                 if(!color)
 458                     icvCvt_BGR2Gray_8u_C3C1R( src, 0, data, 0, cvSize(m_width,1) );
 459                 else
 460                     memcpy( data, src, m_width*3 );
 461             }
 462             result = true;
 463             break;
 464         /************************* 32 BPP ************************/
 465         case 32:
 466             for( y = 0; y < m_height; y++, data += step )
 467             {
 468                 m_strm.getBytes( src, src_pitch );
 469
 470                 if( !color )
 471                     icvCvt_BGRA2Gray_8u_C4C1R( src, 0, data, 0, cvSize(m_width,1) );
 472                 else
 473                     icvCvt_BGRA2BGR_8u_C4C3R( src, 0, data, 0, cvSize(m_width,1) );
 474             }
 475             result = true;
 476             break;
 477         default:
 478             assert(0);
 479         }
 480     }
 481     catch(...)
 482     {
 483     }
 484
 485     return result;
 486 }
 487
 488
 489 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 490
 491 BmpEncoder::BmpEncoder()
 492 {
 493     m_description = "Windows bitmap (*.bmp;*.dib)";
 494     m_buf_supported = true;
 495 }
 496
 497
 498 BmpEncoder::~BmpEncoder()
 499 {
 500 }
 501
 502 ImageEncoder BmpEncoder::newEncoder() const
 503 {
 504     return new BmpEncoder;
 505 }
 506
 507 bool  BmpEncoder::write( const Mat& img, const vector<int>& )
 508 {
 509     int width = img.cols, height = img.rows, channels = img.channels();
 510     int fileStep = (width*channels + 3) & -4;
 511     uchar zeropad[] = "\0\0\0\0";
 512     WLByteStream strm;
 513
 514     if( m_buf )
 515     {
 516         if( !strm.open( *m_buf ) )
 517             return false;
 518     }
 519     else if( !strm.open( m_filename ))
 520         return false;
 521
 522     int  bitmapHeaderSize = 40;
 523     int  paletteSize = channels > 1 ? 0 : 1024;
 524     int  headerSize = 14 /* fileheader */ + bitmapHeaderSize + paletteSize;
 525     int  fileSize = fileStep*height + headerSize;
 526     PaletteEntry palette[256];
 527
 528     if( m_buf )
 529         m_buf->reserve( alignSize(fileSize + 16, 256) );
 530
 531     // write signature 'BM'
 532     strm.putBytes( fmtSignBmp, (int)strlen(fmtSignBmp) );
 533
 534     // write file header
 535     strm.putDWord( fileSize ); // file size
 536     strm.putDWord( 0 );
 537     strm.putDWord( headerSize );
 538
 539     // write bitmap header
 540     strm.putDWord( bitmapHeaderSize );
 541     strm.putDWord( width );
 542     strm.putDWord( height );
 543     strm.putWord( 1 );
 544     strm.putWord( channels << 3 );
 545     strm.putDWord( BMP_RGB );
 546     strm.putDWord( 0 );
 547     strm.putDWord( 0 );
 548     strm.putDWord( 0 );
 549     strm.putDWord( 0 );
 550     strm.putDWord( 0 );
 551
 552     if( channels == 1 )
 553     {
 554         FillGrayPalette( palette, 8 );
 555         strm.putBytes( palette, sizeof(palette));
 556     }
 557
 558     width *= channels;
 559     for( int y = height - 1; y >= 0; y-- )
 560     {
 561         strm.putBytes( img.data + img.step*y, width );
 562         if( fileStep > width )
 563             strm.putBytes( zeropad, fileStep - width );
 564     }
 565
 566     strm.close();
 567     return true;
 568 }
 569
 570 }