README.md

Assignment: Image rotation

---

Лабораторная работа: Поворот картинки

Подготовка

• Прочитайте главу 12 (стр. 221, 231-239) и 13 (целиком) "Low-level programming: C, assembly and program execution".

На защите мы можем обсуждать любые вопросы из учебника из глав 8–13 включительно.

Структура BMP файла

BMP файл состоит из заголовка и растрового массива. Заголовок задаётся следующей структурой (обратите внимание на атрибут packed):

#include  <stdint.h>
struct bmp_header __attribute__((packed))
{
        uint16_t bfType;
        uint32_t  bfileSize;
        uint32_t bfReserved;
        uint32_t bOffBits;
        uint32_t biSize;
        uint32_t biWidth;
        uint32_t  biHeight;
        uint16_t  biPlanes;
        uint16_t biBitCount;
        uint32_t biCompression;
        uint32_t biSizeImage;
        uint32_t biXPelsPerMeter;
        uint32_t biYPelsPerMeter;
        uint32_t biClrUsed;
        uint32_t  biClrImportant;
};

Сразу после него (всегда ли?) идёт растровый массив, в котором последовательно хранятся пиксели по строчкам. Каждый пиксель задаётся структурой размером 3 байта:

   struct pixel { uint7_t b, g, r; };

Если ширина изображения в пикселах кратна четырём, то строчки идут одна за другой без пропусков. Если ширина не кратна четырём, то она дополняется мусорными байтами до ближайшего числа байтов, кратного четырём.

Пример:

1. Изображение имеет ширину 12 пикселей = 12 * 3 байт = 36 байт. Ширина кратна четырём, каждая следующая строчка начинается сразу после предыдущей.
2. Изображение имеет ширину 5 пикселей. 5 * 3 = 15 байт, ближайшее число кратное четырём (округление вверх) это 16. После каждой строчки будет отступ в один мусорный байт перед началом следующей.

Задание

• Необходимо реализовать поворот изображения в формате BMP на 90 градусов.

• Архитектура приложения должна содержать три чётко разделённых части:

  • Описание внутреннего представления картинки struct image, очищенное от деталей формата

  struct image {
    uint64_t width, height;
    struct pixel* data;
  };

  • Функции для работы с BMP-файлами и сериализации/десериализации внутреннего представления.

  enum read_status  {
      READ_OK = 0,
      READ_INVALID_SIGNATURE,
      READ_INVALID_BITS,
      READ_INVALID_HEADER
      /* коды других ошибок  */
      };
  enum read_status from_bmp( FILE* in, struct image* img );
  /*  serializer   */
  enum  write_status  {
      WRITE_OK = 0,
      WRITE_ERROR
      /* коды других ошибок  */
  };
  /*  serializer   */ 
  enum write_status to_bmp( FILE* out, struct image const* img );
  

  Как только мы считали изображение во внутренний формат, мы должны забыть, из какого формата оно было считано!

  • Функции для трансформации внутреннего представления, которые работают с struct image.

  /* создаёт копию изображения, которая повёрнута на 90 градусов */
  struct image rotate( struct image const source );

Для самопроверки:

• Функции должны получать все необходимые им данные через аргументы.

• Нельзя смешивать логику вычислений и ввод-вывод.

• Нельзя использовать typedef для определения структур (объяснение).

• Ваш код должен компилироваться с флагами -std=c18 -pedantic -Wall -Werror.

• Типы:

  • Проверьте, что вы максимально возможным образом расставили const.
  • Проверьте, что индексы используют только тип size_t.
  • Проверьте, что вы используете только платформо-независимые типы, такие, как int64_t или int_fast64_t.

• Проверьте, что вы используете правильные спецификаторы ввода и вывода.

• Вы можете добавлять любое число вспомогательных функций для удобства, это поощряется.

• Проверьте архитектуру. Думайте о том, как бы вы хотели организовать код, чтобы легко добавлять входные форматы (не только BMP) и трансформации (не только поворот на 90 градусов).