contrib/pngminus/pnm2png.c

   1 /*
   2  *  pnm2png.c --- conversion from PBM/PGM/PPM-file to PNG-file
   3  *  copyright (C) 1999-2019 by Willem van Schaik <willem at schaik dot com>
   4  *
   5  *  This software is released under the MIT license. For conditions of
   6  *  distribution and use, see the LICENSE file part of this package.
   7  */
   8
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <fcntl.h>
  12
  13 #ifndef BOOL
  14 #define BOOL unsigned char
  15 #endif
  16 #ifndef TRUE
  17 #define TRUE (BOOL) 1
  18 #endif
  19 #ifndef FALSE
  20 #define FALSE (BOOL) 0
  21 #endif
  22
  23 /* make pnm2png verbose so we can find problems (needs to be before png.h) */
  24 #ifndef PNG_DEBUG
  25 #define PNG_DEBUG 0
  26 #endif
  27
  28 #include "png.h"
  29
  30 /* function prototypes */
  31
  32 int main (int argc, char *argv[]);
  33 void usage ();
  34 BOOL pnm2png (FILE *pnm_file, FILE *png_file, FILE *alpha_file,
  35               BOOL interlace, BOOL alpha);
  36 void get_token (FILE *pnm_file, char *token_buf, size_t token_buf_size);
  37 png_uint_32 get_data (FILE *pnm_file, int depth);
  38 png_uint_32 get_value (FILE *pnm_file, int depth);
  39
  40 /*
  41  *  main
  42  */
  43
  44 int main (int argc, char *argv[])
  45 {
  46   FILE *fp_rd = stdin;
  47   FILE *fp_al = NULL;
  48   FILE *fp_wr = stdout;
  49   BOOL interlace = FALSE;
  50   BOOL alpha = FALSE;
  51   int argi;
  52
  53   for (argi = 1; argi < argc; argi++)
  54   {
  55     if (argv[argi][0] == '-')
  56     {
  57       switch (argv[argi][1])
  58       {
  59         case 'i':
  60           interlace = TRUE;
  61           break;
  62         case 'a':
  63           alpha = TRUE;
  64           argi++;
  65           if ((fp_al = fopen (argv[argi], "rb")) == NULL)
  66           {
  67             fprintf (stderr, "PNM2PNG\n");
  68             fprintf (stderr, "Error:  alpha-channel file %s does not exist\n",
  69                      argv[argi]);
  70             exit (1);
  71           }
  72           break;
  73         case 'h':
  74         case '?':
  75           usage ();
  76           exit (0);
  77           break;
  78         default:
  79           fprintf (stderr, "PNM2PNG\n");
  80           fprintf (stderr, "Error:  unknown option %s\n", argv[argi]);
  81           usage ();
  82           exit (1);
  83           break;
  84       } /* end switch */
  85     }
  86     else if (fp_rd == stdin)
  87     {
  88       if ((fp_rd = fopen (argv[argi], "rb")) == NULL)
  89       {
  90         fprintf (stderr, "PNM2PNG\n");
  91         fprintf (stderr, "Error:  file %s does not exist\n", argv[argi]);
  92         exit (1);
  93       }
  94     }
  95     else if (fp_wr == stdout)
  96     {
  97       if ((fp_wr = fopen (argv[argi], "wb")) == NULL)
  98       {
  99         fprintf (stderr, "PNM2PNG\n");
 100         fprintf (stderr, "Error:  cannot create PNG-file %s\n", argv[argi]);
 101         exit (1);
 102       }
 103     }
 104     else
 105     {
 106       fprintf (stderr, "PNM2PNG\n");
 107       fprintf (stderr, "Error:  too many parameters\n");
 108       usage ();
 109       exit (1);
 110     }
 111   } /* end for */
 112
 113 #if defined(O_BINARY) && (O_BINARY != 0)
 114   /* set stdin/stdout to binary,
 115    * we're reading the PNM always! in binary format
 116    */
 117   if (fp_rd == stdin)
 118     setmode (fileno (stdin), O_BINARY);
 119   if (fp_wr == stdout)
 120     setmode (fileno (stdout), O_BINARY);
 121 #endif
 122
 123   /* call the conversion program itself */
 124   if (pnm2png (fp_rd, fp_wr, fp_al, interlace, alpha) == FALSE)
 125   {
 126     fprintf (stderr, "PNM2PNG\n");
 127     fprintf (stderr, "Error:  unsuccessful converting to PNG-image\n");
 128     exit (1);
 129   }
 130
 131   /* close input file */
 132   fclose (fp_rd);
 133   /* close output file */
 134   fclose (fp_wr);
 135   /* close alpha file */
 136   if (alpha)
 137     fclose (fp_al);
 138
 139   return 0;
 140 }
 141
 142 /*
 143  *  usage
 144  */
 145
 146 void usage ()
 147 {
 148   fprintf (stderr, "PNM2PNG\n");
 149   fprintf (stderr, "   by Willem van Schaik, 1999\n");
 150   fprintf (stderr, "Usage:  pnm2png [options] <file>.<pnm> [<file>.png]\n");
 151   fprintf (stderr, "   or:  ... | pnm2png [options]\n");
 152   fprintf (stderr, "Options:\n");
 153   fprintf (stderr, "   -i[nterlace]   write png-file with interlacing on\n");
 154   fprintf (stderr,
 155       "   -a[lpha] <file>.pgm read PNG alpha channel as pgm-file\n");
 156   fprintf (stderr, "   -h | -?  print this help-information\n");
 157 }
 158
 159 /*
 160  *  pnm2png
 161  */
 162
 163 BOOL pnm2png (FILE *pnm_file, FILE *png_file, FILE *alpha_file,
 164               BOOL interlace, BOOL alpha)
 165 {
 166   png_struct    *png_ptr = NULL;
 167   png_info      *info_ptr = NULL;
 168   png_byte      *png_pixels = NULL;
 169   png_byte      **row_pointers = NULL;
 170   png_byte      *pix_ptr = NULL;
 171   volatile png_uint_32 row_bytes;
 172
 173   char          type_token[16];
 174   char          width_token[16];
 175   char          height_token[16];
 176   char          maxval_token[16];
 177   volatile int  color_type = 1;
 178   unsigned long ul_width = 0, ul_alpha_width = 0;
 179   unsigned long ul_height = 0, ul_alpha_height = 0;
 180   unsigned long ul_maxval = 0;
 181   volatile png_uint_32 width = 0, height = 0;
 182   volatile png_uint_32 alpha_width = 0, alpha_height = 0;
 183   png_uint_32   maxval;
 184   volatile int  bit_depth = 0;
 185   int           channels = 0;
 186   int           alpha_depth = 0;
 187   int           alpha_present = 0;
 188   int           row, col;
 189   BOOL          raw, alpha_raw = FALSE;
 190 #if defined(PNG_WRITE_INVERT_SUPPORTED) || defined(PNG_WRITE_PACK_SUPPORTED)
 191   BOOL          packed_bitmap = FALSE;
 192 #endif
 193   png_uint_32   tmp16;
 194   int           i;
 195
 196   /* read header of PNM file */
 197
 198   get_token (pnm_file, type_token, sizeof (type_token));
 199   if (type_token[0] != 'P')
 200   {
 201     return FALSE;
 202   }
 203   else if ((type_token[1] == '1') || (type_token[1] == '4'))
 204   {
 205 #if defined(PNG_WRITE_INVERT_SUPPORTED) || defined(PNG_WRITE_PACK_SUPPORTED)
 206     raw = (type_token[1] == '4');
 207     color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY;
 208     get_token (pnm_file, width_token, sizeof (width_token));
 209     sscanf (width_token, "%lu", &ul_width);
 210     width = (png_uint_32) ul_width;
 211     get_token (pnm_file, height_token, sizeof (height_token));
 212     sscanf (height_token, "%lu", &ul_height);
 213     height = (png_uint_32) ul_height;
 214     bit_depth = 1;
 215     packed_bitmap = TRUE;
 216 #else
 217     fprintf (stderr, "PNM2PNG built without PNG_WRITE_INVERT_SUPPORTED and\n");
 218     fprintf (stderr, "PNG_WRITE_PACK_SUPPORTED can't read PBM (P1,P4) files\n");
 219     return FALSE;
 220 #endif
 221   }
 222   else if ((type_token[1] == '2') || (type_token[1] == '5'))
 223   {
 224     raw = (type_token[1] == '5');
 225     color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY;
 226     get_token (pnm_file, width_token, sizeof (width_token));
 227     sscanf (width_token, "%lu", &ul_width);
 228     width = (png_uint_32) ul_width;
 229     get_token (pnm_file, height_token, sizeof (height_token));
 230     sscanf (height_token, "%lu", &ul_height);
 231     height = (png_uint_32) ul_height;
 232     get_token (pnm_file, maxval_token, sizeof (maxval_token));
 233     sscanf (maxval_token, "%lu", &ul_maxval);
 234     maxval = (png_uint_32) ul_maxval;
 235
 236     if (maxval <= 1)
 237       bit_depth = 1;
 238     else if (maxval <= 3)
 239       bit_depth = 2;
 240     else if (maxval <= 15)
 241       bit_depth = 4;
 242     else if (maxval <= 255)
 243       bit_depth = 8;
 244     else if (maxval <= 65535U)
 245       bit_depth = 16;
 246     else /* maxval > 65535U */
 247       return FALSE;
 248   }
 249   else if ((type_token[1] == '3') || (type_token[1] == '6'))
 250   {
 251     raw = (type_token[1] == '6');
 252     color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB;
 253     get_token (pnm_file, width_token, sizeof (width_token));
 254     sscanf (width_token, "%lu", &ul_width);
 255     width = (png_uint_32) ul_width;
 256     get_token (pnm_file, height_token, sizeof (height_token));
 257     sscanf (height_token, "%lu", &ul_height);
 258     height = (png_uint_32) ul_height;
 259     get_token (pnm_file, maxval_token, sizeof (maxval_token));
 260     sscanf (maxval_token, "%lu", &ul_maxval);
 261     maxval = (png_uint_32) ul_maxval;
 262     if (maxval <= 1)
 263       bit_depth = 1;
 264     else if (maxval <= 3)
 265       bit_depth = 2;
 266     else if (maxval <= 15)
 267       bit_depth = 4;
 268     else if (maxval <= 255)
 269       bit_depth = 8;
 270     else if (maxval <= 65535U)
 271       bit_depth = 16;
 272     else /* maxval > 65535U */
 273       return FALSE;
 274   }
 275   else
 276   {
 277     return FALSE;
 278   }
 279
 280   /* read header of PGM file with alpha channel */
 281
 282   if (alpha)
 283   {
 284     if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY)
 285       color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA;
 286     if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB)
 287       color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA;
 288
 289     get_token (alpha_file, type_token, sizeof (type_token));
 290     if (type_token[0] != 'P')
 291     {
 292       return FALSE;
 293     }
 294     else if ((type_token[1] == '2') || (type_token[1] == '5'))
 295     {
 296       alpha_raw = (type_token[1] == '5');
 297       get_token (alpha_file, width_token, sizeof (width_token));
 298       sscanf (width_token, "%lu", &ul_alpha_width);
 299       alpha_width = (png_uint_32) ul_alpha_width;
 300       if (alpha_width != width)
 301         return FALSE;
 302       get_token (alpha_file, height_token, sizeof (height_token));
 303       sscanf (height_token, "%lu", &ul_alpha_height);
 304       alpha_height = (png_uint_32) ul_alpha_height;
 305       if (alpha_height != height)
 306         return FALSE;
 307       get_token (alpha_file, maxval_token, sizeof (maxval_token));
 308       sscanf (maxval_token, "%lu", &ul_maxval);
 309       maxval = (png_uint_32) ul_maxval;
 310       if (maxval <= 1)
 311         alpha_depth = 1;
 312       else if (maxval <= 3)
 313         alpha_depth = 2;
 314       else if (maxval <= 15)
 315         alpha_depth = 4;
 316       else if (maxval <= 255)
 317         alpha_depth = 8;
 318       else if (maxval <= 65535U)
 319         alpha_depth = 16;
 320       else /* maxval > 65535U */
 321         return FALSE;
 322       if (alpha_depth != bit_depth)
 323         return FALSE;
 324     }
 325     else
 326     {
 327       return FALSE;
 328     }
 329   } /* end if alpha */
 330
 331   /* calculate the number of channels and store alpha-presence */
 332   if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY)
 333     channels = 1;
 334   else if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA)
 335     channels = 2;
 336   else if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB)
 337     channels = 3;
 338   else if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA)
 339     channels = 4;
 340 #if 0
 341   else
 342     channels = 0; /* cannot happen */
 343 #endif
 344
 345   alpha_present = (channels - 1) % 2;
 346
 347 #if defined(PNG_WRITE_INVERT_SUPPORTED) || defined(PNG_WRITE_PACK_SUPPORTED)
 348   if (packed_bitmap)
 349   {
 350     /* row data is as many bytes as can fit width x channels x bit_depth */
 351     row_bytes = (width * channels * bit_depth + 7) / 8;
 352   }
 353   else
 354 #endif
 355   {
 356     /* row_bytes is the width x number of channels x (bit-depth / 8) */
 357     row_bytes = width * channels * ((bit_depth <= 8) ? 1 : 2);
 358   }
 359
 360   if ((row_bytes == 0) ||
 361       ((size_t) height > (size_t) (-1) / (size_t) row_bytes))
 362   {
 363     /* too big */
 364     return FALSE;
 365   }
 366   if ((png_pixels = (png_byte *)
 367        malloc ((size_t) row_bytes * (size_t) height)) == NULL)
 368   {
 369     /* out of memory */
 370     return FALSE;
 371   }
 372
 373   /* read data from PNM file */
 374   pix_ptr = png_pixels;
 375
 376   for (row = 0; row < (int) height; row++)
 377   {
 378 #if defined(PNG_WRITE_INVERT_SUPPORTED) || defined(PNG_WRITE_PACK_SUPPORTED)
 379     if (packed_bitmap)
 380     {
 381       for (i = 0; i < (int) row_bytes; i++)
 382       {
 383         /* png supports this format natively so no conversion is needed */
 384         *pix_ptr++ = get_data (pnm_file, 8);
 385       }
 386     }
 387     else
 388 #endif
 389     {
 390       for (col = 0; col < (int) width; col++)
 391       {
 392         for (i = 0; i < (channels - alpha_present); i++)
 393         {
 394           if (raw)
 395           {
 396             *pix_ptr++ = get_data (pnm_file, bit_depth);
 397           }
 398           else
 399           {
 400             if (bit_depth <= 8)
 401             {
 402               *pix_ptr++ = get_value (pnm_file, bit_depth);
 403             }
 404             else
 405             {
 406               tmp16 = get_value (pnm_file, bit_depth);
 407               *pix_ptr = (png_byte) ((tmp16 >> 8) & 0xFF);
 408               pix_ptr++;
 409               *pix_ptr = (png_byte) (tmp16 & 0xFF);
 410               pix_ptr++;
 411             }
 412           }
 413         }
 414
 415         if (alpha) /* read alpha-channel from pgm file */
 416         {
 417           if (alpha_raw)
 418           {
 419             *pix_ptr++ = get_data (alpha_file, alpha_depth);
 420           }
 421           else
 422           {
 423             if (alpha_depth <= 8)
 424             {
 425               *pix_ptr++ = get_value (alpha_file, bit_depth);
 426             }
 427             else
 428             {
 429               tmp16 = get_value (alpha_file, bit_depth);
 430               *pix_ptr++ = (png_byte) ((tmp16 >> 8) & 0xFF);
 431               *pix_ptr++ = (png_byte) (tmp16 & 0xFF);
 432             }
 433           }
 434         } /* end if alpha */
 435       } /* end if packed_bitmap */
 436     } /* end for col */
 437   } /* end for row */
 438
 439   /* prepare the standard PNG structures */
 440   png_ptr = png_create_write_struct (png_get_libpng_ver(NULL),
 441                                      NULL, NULL, NULL);
 442   if (!png_ptr)
 443   {
 444     free (png_pixels);
 445     return FALSE;
 446   }
 447   info_ptr = png_create_info_struct (png_ptr);
 448   if (!info_ptr)
 449   {
 450     png_destroy_write_struct (&png_ptr, NULL);
 451     free (png_pixels);
 452     return FALSE;
 453   }
 454
 455 #if defined(PNG_WRITE_INVERT_SUPPORTED) || defined(PNG_WRITE_PACK_SUPPORTED)
 456   if (packed_bitmap == TRUE)
 457   {
 458     png_set_packing (png_ptr);
 459     png_set_invert_mono (png_ptr);
 460   }
 461 #endif
 462
 463   if (setjmp (png_jmpbuf (png_ptr)))
 464   {
 465     png_destroy_write_struct (&png_ptr, &info_ptr);
 466     free (png_pixels);
 467     return FALSE;
 468   }
 469
 470   /* initialize the png structure */
 471   png_init_io (png_ptr, png_file);
 472
 473   /* we're going to write more or less the same PNG as the input file */
 474   png_set_IHDR (png_ptr, info_ptr, width, height, bit_depth, color_type,
 475                 (!interlace) ? PNG_INTERLACE_NONE : PNG_INTERLACE_ADAM7,
 476                 PNG_COMPRESSION_TYPE_BASE, PNG_FILTER_TYPE_BASE);
 477
 478   /* write the file header information */
 479   png_write_info (png_ptr, info_ptr);
 480
 481   /* if needed we will allocate memory for an new array of row-pointers */
 482   if (row_pointers == NULL)
 483   {
 484     if ((row_pointers = (png_byte **)
 485          malloc (height * sizeof (png_byte *))) == NULL)
 486     {
 487       png_destroy_write_struct (&png_ptr, &info_ptr);
 488       free (png_pixels);
 489       return FALSE;
 490     }
 491   }
 492
 493   /* set the individual row_pointers to point at the correct offsets */
 494   for (i = 0; i < (int) height; i++)
 495     row_pointers[i] = png_pixels + i * row_bytes;
 496
 497   /* write out the entire image data in one call */
 498   png_write_image (png_ptr, row_pointers);
 499
 500   /* write the additional chunks to the PNG file (not really needed) */
 501   png_write_end (png_ptr, info_ptr);
 502
 503   /* clean up after the write, and free any memory allocated */
 504   png_destroy_write_struct (&png_ptr, &info_ptr);
 505
 506   if (row_pointers != NULL)
 507     free (row_pointers);
 508   if (png_pixels != NULL)
 509     free (png_pixels);
 510
 511   return TRUE;
 512 } /* end of pnm2png */
 513
 514 /*
 515  * get_token - gets the first string after whitespace
 516  */
 517
 518 void get_token (FILE *pnm_file, char *token_buf, size_t token_buf_size)
 519 {
 520   size_t i = 0;
 521   int ret;
 522
 523   /* remove white-space and comment lines */
 524   do
 525   {
 526     ret = fgetc (pnm_file);
 527     if (ret == '#')
 528     {
 529       /* the rest of this line is a comment */
 530       do
 531       {
 532         ret = fgetc (pnm_file);
 533       }
 534       while ((ret != '\n') && (ret != '\r') && (ret != EOF));
 535     }
 536     if (ret == EOF) break;
 537     token_buf[i] = (char) ret;
 538   }
 539   while ((ret == '\n') || (ret == '\r') || (ret == ' '));
 540
 541   /* read string */
 542   do
 543   {
 544     ret = fgetc (pnm_file);
 545     if (ret == EOF) break;
 546     if (++i == token_buf_size - 1) break;
 547     token_buf[i] = (char) ret;
 548   }
 549   while ((ret != '\n') && (ret != '\r') && (ret != ' '));
 550
 551   token_buf[i] = '\0';
 552
 553   return;
 554 }
 555
 556 /*
 557  *  get_data - takes first byte and converts into next pixel value,
 558  *             taking as much bits as defined by bit-depth and
 559  *             using the bit-depth to fill up a byte (0Ah -> AAh)
 560  */
 561
 562 png_uint_32 get_data (FILE *pnm_file, int depth)
 563 {
 564   static int bits_left = 0;
 565   static int old_value = 0;
 566   static int mask = 0;
 567   int i;
 568   png_uint_32 ret_value;
 569
 570   if (mask == 0)
 571     for (i = 0; i < depth; i++)
 572       mask = (mask >> 1) | 0x80;
 573
 574   if (bits_left <= 0)
 575   {
 576     old_value = fgetc (pnm_file);
 577     bits_left = 8;
 578   }
 579
 580   ret_value = old_value & mask;
 581   for (i = 1; i < (8 / depth); i++)
 582     ret_value = ret_value || (ret_value >> depth);
 583
 584   old_value = (old_value << depth) & 0xFF;
 585   bits_left -= depth;
 586
 587   return ret_value;
 588 }
 589
 590 /*
 591  *  get_value - takes first (numeric) string and converts into number,
 592  *              using the bit-depth to fill up a byte (0Ah -> AAh)
 593  */
 594
 595 png_uint_32 get_value (FILE *pnm_file, int depth)
 596 {
 597   static png_uint_32 mask = 0;
 598   char token[16];
 599   unsigned long ul_ret_value;
 600   png_uint_32 ret_value;
 601   int i = 0;
 602
 603   if (mask == 0)
 604     for (i = 0; i < depth; i++)
 605       mask = (mask << 1) | 0x01;
 606
 607   get_token (pnm_file, token, sizeof (token));
 608   sscanf (token, "%lu", &ul_ret_value);
 609   ret_value = (png_uint_32) ul_ret_value;
 610
 611   ret_value &= mask;
 612
 613   if (depth < 8)
 614     for (i = 0; i < (8 / depth); i++)
 615       ret_value = (ret_value << depth) || ret_value;
 616
 617   return ret_value;
 618 }
 619
 620 /* end of source */