2017-03-14

用c语言画ppm图片（一）

1. PPM介绍

PPM（Portable PixMap）是portable像素图片，是有netpbm项目定义的一系列的portable图片格式中的一个。这些图片格式都相对比较容易处理，跟平台无关，所以称之为portable，简单理解，就是比较直接的图片格式，比如PPM，其实就是把每一个点的RGB分别保存起来。所以，PPM格式的文件是没有压缩的，相对比较大，但是由于图片格式简单，一般作为图片处理的中间文件（不会丢失文件信息），或者作为简单的图片格式保存。

2. PPM格式分析

netpbm的几种图片格式是通过其表示的颜色类型来区别的，PBM是位图，只有黑色和白色，PGM是灰度图片，PPM是代表完整的RGB颜色的图片。

(1) 文件头

文件头由三个部分（或者认为是四个部分）组成：这几个部分之间用回车或换行分隔（但是PPM标准中要求是空格）

* 第一部分是文件magic number：
每一个netpbm图片由两个字节的magic number (ASCII)组成，来标识文件的类型(PMB/PGM/PPM)以及文件的编码(ASCII或binary).
所以PPM格式的起始两个字节为P3或者P6.
关于编码(ASCII或binary): 其区别是ASCII编码的文件是对于阅读友好的，可以字节用文本编辑器打开，并读取其对应的图片的数据（比如RGB的值），然后中间会有空格回车等隔开。binary就是按照二进制的形式，顺序存储图片信息，没有空格回车分隔。所以很显然，binary格式的图片处理起来更快（不需要判断空格回车），而且图片会更小，但是ASCII阅读调试更为直接。

* 第二部分是图像宽度和高度（空格隔开），用ASCII表示。

* 第三部分是描述像素的最大颜色组成，允许描述超过一个字节（0-255）的颜色值。
另外，在上面的三个部分里面，都可以使用"#"插入注释，注释是#到行尾(回车或换行)部分。

(2) 图像数据部分

对于ASCII格式，就是按照RGB的顺序排列，以ASCII存储，并且，RGB中间用空格隔开，图片每一行用回车隔开。
对于binary格式，就是每一个像素点的RGB值分别顺序存储并且按二进制写入文件(fwrite)，没有任何分隔。
比如下面这个图片 (一共六个像素点，图片宽度为3，高度为2）:

3. 代码如下:

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
  
int writePPMHeader(FILE *f, char magic, int w, int h, int color) {  
    if (f==NULL) {  
        printf("FILE error\n");  
        exit(0);  
    }  
  
    if (magic=='A') {// ASCII  
        fprintf(f, "P3\n");  
    } else if (magic=='B') {  
        fprintf(f, "P6\n");  
    } else {  
        printf("Magic can only be A(ASCII) or B(binary)\n");  
        exit(0);  
    }  
  
    fprintf(f, "%d %d\n", w, h);  
    fprintf(f, "%d\n", color);  
    return 0;  
}  
  
int writePPMdataP3(FILE* f, unsigned char* img, int w, int h) {  
    int i,j;  
    for(i=0;i<h;i++) {   // every rwo  
        for(j=0;j<w;j++) {   // every line  
            fprintf(f, "%d ",img[i*w*3+3*j]);  
            fprintf(f, "%d ",img[i*w*3+3*j+1]);  
            fprintf(f, "%d ",img[i*w*3+3*j+2]);<span style="white-space:pre">   </span>// PS: 对于j=w-1的时候，最后一个空格可以不写，但是这里就不考虑了  
        }  
        fprintf(f, "\n");  
    }  
}  
  
int writePPMdataP6(FILE* f, unsigned char* img, int w, int h) {  
    int i,j;  
    for(i=0;i<w;i++) {  
        for(j=0;j<h;j++) {  
            fwrite(img, w*h, 3, f);  
        }  
    }  
}  
  
#define WIDTH   3  
#define HEIGHT  2  
unsigned char img[WIDTH*HEIGHT*3]={255,0,0,0,255,0,0,0,255,255,255,0,255,255,255,0,0,0};  
  
int main() {  
    char *filename1 = "testP3.ppm";  
    char *filename2 = "testP6.ppm";  
  
    FILE *f3 = fopen(filename1, "w");  
    if (f3==NULL) {  
        printf("FILE error\n");  
        exit(0);  
    }  
  
    FILE *f6 = fopen(filename2, "w");  
    if (f6==NULL) {  
        printf("FILE error\n");  
        exit(0);  
    }  
  
    writePPMHeader(f3, 'A', WIDTH, HEIGHT, 255);  
    writePPMdataP3(f3, img, WIDTH, HEIGHT);  
  
    writePPMHeader(f6, 'B', WIDTH, HEIGHT, 255);  
    writePPMdataP6(f6, img, WIDTH, HEIGHT);  
  
    fclose(f3);  
    fclose(f6);  
  
    return 0;  
}