Smart Controller

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winsock을 사용한 서버/클라이언트 프로그램

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소켓의 개념은 어느 운영체제에서나 같다. MFC에서도 Win32의 소켓을 사용하여 네트워크 환경을 만든다.

winsock을 사용한 서버 클라이언트 프로그램을 만들어보자. console 환경에서 winsock을 사용하기 위해서 library를 추가해주어야 한다.

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

winsock을 사용해주기 위해서는 WSAStartup 함수를 사용해야 한다.

첫번째 인자인 버젼의 정보를 넣을 때 매크로 'MAKEWORD' 를 사용한다. 상위 바이트와 하위 바이트에 버전을 입력한다. 

사용 후에는 반드시 WSACleanup 함수를 사용하여 종료해준다.

void WSACleanup(void)

socket함수로 소켓을 생성해준다.

소켓 생성 제대롤 생성 되었는지 에러처리를 통하여 소켓을 걸러낸 후 bind함수를 위해 sockaddr구조체를 설정해준다. AF_INET을 사용할 경우에는 sockaddr_in구조체이다.

// in_addr의 인자는 하나뿐임으로 구조체인 것을 개의치 않고 주소를 바로 넣어주면 된다.

소켓 함수를 사용하여 서버와 네트워크를 프로그램은 이미 작성해 보았음으로 joinc의 예제 소스를 참조하여 프로그램을 작성해보자.

소스에 주석으로 설명해 놓았으니 참고한다.

/*** 소스 ***/

client.c

go.bat

server.c

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ARM/ Thumb PCS - 레지스터 사용법

ARM은 Interrupt냄새를 어떻게 맡는가

ARM SoC (System On Chip) - ARM 그렇고 말고

AMBA - SoC안에서 IP끼리의 Bus 규격

Little Endian과 Big Endian

컴파일에 대한 단상

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임베디드 레시피 p/126

ARM/ Thumb PCS - 레지스터 사용법

ARM은 accumulator 레지스터가 따로 존재하지 않고 변수를 사용하여 연산을 한다.

r0 ~ r3까지의 레지스터 값은 함수를 사용할 때 가변한다고 가정한 후 사용해야 한다. 때문에 해당 레지스터 값을 보존하고 싶다면 스택에 백업을 해두어야 한다.

5번째 인자는 스택에 저장됨으로 인자가 5개로 늘어나면 속도가 느려진다는 점을 염두에 두어야 한다.

프로그램이 어떻게 동작하는지 확인하기 위해서는 컴파일시 ASM중간 파일을 생성하여 확인해보면 된다.

구조체의 복사는 대입 연산이 아닌 주소를 사용하여 복사하는 것이 프로그램을 효율적을 사용하는 방법이다.

** 인텔에서 구조체의 복사는 어떻게 이루어지는지 ASM를 통하여 확인해보자.

1. ASM파일 생성하여 확인

2. VS에서 debugging을 사용하여 확인

인자 4개, 내부변수 8개까지는 스택을 쓰지 않는다. 외부에서 할당되어 스택에 구해 받지 않고 사용할 수 있는 레지스터들을 scratch라고 한다.

함수를 사용할 때 인자가 4개까지 필요하지 않더라도 프로그램의 효율을 위해 인자를 4개 선언하고 사용하지 않은 인자는 함수의 내부 변수로 사용하면 좋다.

ARM에서는 PC값(P15)에 바로 값을 넣을 수 있다.

Java를 실행시키기 위해서는 JRE(Java Runtime Environment)가 있어야 한다.

ARM은 Interrupt냄새를 어떻게 맡는가

인터럽트를 위해 따로 전기 신호가 통하도록 선이 만들어져 있다.

인터럽트 중에 또 인터럽트가 발생했을 때 이것을 처리해 주는 것을 nesting이라고 한다. nesting에 대한 판단은 시스템에서 하게 된다.

ARM SoC (System On Chip) - ARM 그렇고 말고

SoC(System on Chip)은 코어와 함께 일련의 프로세서를 처리할 수 있는 장치들을 함께 연결하여 하나의 칩에 시스템을 구축하는 것이다. SoC는 레고 블록처럼 기능별로 하드웨어영역이 설정되어 있어 유연하게 추가 및 제거가 가능하다.

//SoC내부의 block들을 IP (Intellectual Property)라고 부른다.

//IP를 부착하고 제거 한 후 다른 기능들과 연동 가능하도록 연결해주는 작업이 필요하다.

AMBA - SoC안에서 IP끼리의 Bus 규격

내부 장치들간의 데이터를 주고 받기 위해서는 통신규약이 필요하다. ARM사는 이러한 통신 규약을 무료로 제공한다.이것을 AMBA라고 한다.

AHB는 고속, APB 저속 내부 통신 프로토콜이다. 버스 통신을 위해서는 통신을 제어하는 장치가 필요한데 이것을 Arbiter라고 한다.

통신의 순서는 위와 같고 도표로 나타내면 아래와 같다.

고속 버스 통신을 위해서는 burst를 사용하는데 이것을 주소를 한번 전송한 후 이후 연속된 데이터를 주소의 자동증가와 함께 보내는 것이다.

Little Endian과 Big Endian

리틀 엔디안은 낮은 주소 값을 갖는 데이터가 메모리 뒤에 위치하는 것이고, 빅 엔디안은 주소의 순서대로 데이터가 메모리에 저장되는 것이다. 인간이 쉽게 인식하는 방식은 빅 엔디안이다.

컴파일에 대한 단상

컴파일러는 인간이 인지하기 쉽도록 만들어진 컴퓨터 언어를 기계가 인지할 수 있도록 바꿔주는 장치이다.

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ARM 레지스터

ARM 모드

Exception

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ARM 레지스터

임베디드 레시피 책을 보자.

ARM은 37개의 레지스터를 가지고 있다.

각 모드별로 호환될 때 CPSR(Current Program Status Register)에 레지스터의 상태값(context)이 저장되고 모드가 전환될 시 CPSR값을 SPSR(Saved Program Status Register)에 저장하게 된다.

모드가 변경되면 banked register가 덮어지게 되며 원래 레지스터로 복구 되면 기존의 레지스터 값은 복원된다.

R14 (Linked Register) = Return Address 저장 레지스터

R13 (Stack Pointer) = ESP(Intel)

R15 (Program counter) = EIP(Intel)

ARM 모드 

ARM모드에 대해 알아보자.

총 7개의 모드가 있다.

기본적으로 SVC 모드로 설정이 된다.

user mode에서는 privileged mode로 이동할 수 없고 privileged mode 사이에는 자유롭게 모드의 이동이 가능하다.

Exception

예외적인 일이 발생했을 때 프로그램이 점프하는 것을 exception이라고 한다.

//interrupt도 exception에 포함된다.

/* Exception vectors (should be a branch to be detected as a valid code by the rom */

_exception_vectors:

reset_vector:

ldrpc, =reset_handler

undef_vector:

bundef_vector /* Undefined Instruction */

swi_vector:

bswi_vector /* Software Interrupt */

pabt_vector:

bpabt_vector /* Prefetch Abort */

dabt_vector:

bdabt_vector /* Data Abort */

rsvd_vector:

brsvd_vector /* reserved */

irq_vector:

birq_handler /* IRQ : read the AIC */

fiq_vector:

/*------------------------------------------------------------------------------

*- Function : fiq_handler

*- Treatments : FIQ Interrupt Handler.

*- Called Functions :

*------------------------------------------------------------------------------*/

fiq_handler:

bfiq_handler

fiq는 가장 우선으로 처리해야 하기 때문에 fiq를 위한 코드 최적화이다. fiq가 벡터 가운데 가장 아래에 있다.

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** 수업 보충

히스토그램

알파값

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** 수업 보충

어제(11/24) 조퇴하여 듣지 못한 수업 내용을 학습한다.

캡쳐한 캠의 화면을 복사하여 옆에 나열한다.

총 3개의 캡쳐화면을 복사하여 창에 띄우고 RGB값만 추출하여 출력해본다. 현재 화면의 영상을 lpData에 들어있음으로 이 값을 조작해야 한다.

//일단 해야 할 것을 완성하고 공부해야 한다.

RGB 값 중 출력하고 싶은 색만 제외하고 for문을 사용하여 출력해준다.

memcopy와 buffer를 사용하여 lpData에 있는 값을 복사한 후 사용한다.

여기까지가 어제 수업이다.

히스토그램

히스토그램을 작성해보자.

히스토그램은 RGB의 값의 분포도를 출력해주는 그래프이다. RGB값은 총 256단계로 표시됨으로 256개의 배열을 선언해주고 값의 빈도수를 변수에 담은 다음 출력해보자.

알파값

그림에서 특정한 색을 추출해야 한다.

캠으로 교실의 칠판을 캡쳐하고 대표 RGB 값을 저장해둔다.

RGB의 평균 값을 구해보자.

칠판의 RGB 평균 값은 170인 것을 알 수 있다. 170을 알파 값으로 정한다. 값을 define해준다.

우선 이중 for문을 사용하여 memcopy 함수 없이 캠으로 캡쳐한 화면을 원래 화면 바로 우측에 띄운다.

칠판 색을 잡아서 그 값을 바꿔준다.

특정색 부분을 이미지로 대체해 보자.

//영상은 가로 크기의 패딩 값이 존재하지 않는다.

흠.... 의도한 그림은 아니다...

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WIN32API로 BMP뷰어

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기본적인 게임화면 창을 만들어 본다. 캐릭터를 만들고 캐릭터가 화면 내에서 움직이도록 프로그램을 작성한다.

프로그램의 작성 순서는 다음과 같다.

1. 창 크기 고정 및 윤곽선 그리기

2. 캐릭터가 창에 넘어가지 않게 설정

3. 배경화면 설정

4. 캐릭터 모양 변경

1. 창 크기 고정 및 윤곽선 그리기

창의 크기를 설정하고 윤곽선을 그려보자. 태현의 도움으로 창 크기에 대한 정보를 얻었다.

가로 734 519

창의 위치는 default 값을 사용하자.

창의 크기 변경을 막기 위해 창 설정도 같이 해주어야 한다.

hWnd = CreateWindow(

lpszClass,

lpszClass,

WS_CAPTION|WS_SYSMENU, //타이틀바, 시스템 메뉴

CW_USEDEFAULT, //시작 위치 x

CW_USEDEFAULT, //시작 위치 y

734, //창 크기 x

519, //창 크기 y

NULL, (HMENU)NULL, hInstance, NULL);

ShowWindow(hWnd, nCmdShow);

창의 윤곽선을 그리자. 사각형 그리기 함수를 사용하자.

case WM_PAINT:

hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);

Rectangle(hdc, 0, 0, 718, 481); //734 -> 718, 519 -> 481

BitBlt(hdc, ixPos, iyPos, 48, 48, MemDC, 0, 0, SRCCOPY);

EndPaint(hWnd, &ps);

return 0;

가로 테두리 창의 크기는 16, 세로 테두리의 창 크기는 38임을 알 수 있다.

캐릭터 주변에도 테두리를 그려보자.

테두리가 생기는 것이 아니라 캐릭터가 움직이고 나면 테두리가 생겨야 하는 시작 위치 다음부터 사각형이 그려진다.

알고보니 테두리를 지속적으로 만들어주는 것이 아니라 그림에 테두리를 그려주는 것이다.

우선 경계 검사부터 하자. 어렵지 않다.

case VK_RIGHT:

ixPos = ixPos + 8

if (XPOS_END < ixPos)

ixPos = XPOS_END

break

case VK_LEFT:

ixPos = ixPos - 8

if (XPOS_START > ixPos)

ixPos = XPOS_START

break

case VK_DOWN:

iyPos = iyPos + 8

if (YPOS_END < iyPos)

iyPos = YPOS_END

break

case VK_UP:

iyPos = iyPos - 8

if (YPOS_START > iyPos)

iyPos = YPOS_START

break

배경화면을 그려보자.

수업하고나서 하자...

CreateFont

폰트를 지정하지 않고 출력하면 기본 설정된 폰트가 출력되지만 사용자는 폰트를 설정하여 출력할 수 있다. 이것을 위해 사용하는 함수는 아래와 같다.

HFONT CreateFont( int nHeight, int nWidth, int nEscapement, int nOrientation, int fnWeight, DWORD fdwItalic, DWORD fdwUnderline, DWORD fdwStrikeOut, DWORD fdwCharSet, DWORD fdwOutputPrecision, DWORD fdwClipPrecision, DWORD fdwQuality, DWORD fdwPitchAndFamily, LPCTSTR lpszFace );

인수가 14개나 된다.

이 중에 중요한 인자는 문자의 크기를 지정하는 nHeight와 글꼴 모양을 지정하는 lpszFacename이다.

예제를 사용하여 쉽게 폰트를 바꾸어 출력할 수 있다.

CreateFont함수는 인자가 많아 사용하기 번거로움으로 LOGFONT 구조체를 사용하여 멤버의 값을 변경하고 CreateFontIndirect함수의 인자로 변경한 구조체의 값을 넘겨주어 폰트를 설정할 수 있다.

HFONT CreateFontIndirect( CONST LOGFONT *lplf); 

logfont 구조체의 멤버는 다음과 같다.

typedef struct tagLOGFONT { // lf    
	LONG lfHeight;    
	LONG lfWidth; 
	LONG lfEscapement;    
	LONG lfOrientation;
    LONG lfWeight; 
	BYTE lfItalic;
    BYTE lfUnderline;
    BYTE lfStrikeOut;
    BYTE lfCharSet; 
	BYTE lfOutPrecision;
    BYTE lfClipPrecision;
    BYTE lfQuality; 
	BYTE lfPitchAndFamily;
    TCHAR lfFaceName[LF_FACESIZE]; 
} LOGFONT;

LOGFONT구조체를 사용하여 폰트의 설정을 변경한 후 글자를 출력해보자.



Win32 API는 함수명 뒤에 Indirect가 붙어 있는 함수들이 존재하는데 공통적으로 구조체를 사용하여 속성을 변경할 수 있다는 특징이 있다.

문자열의 색상

문자열의 색상과 배경에 영향을 주는 함수들을 살펴보자.

COLORREF SetTextColor( HDC hdc, COLORREF crColor ); // 문자열의 색상을 변경한다.
COLORREF SetBkColor( HDC hdc, COLORREF crColor );   // 문자열 배경의 색상을 변경한다.
int SetBkMode( HDC hdc, int iBkMode );                                 // 문자열의 배경색상의 사용 방법을 결정한다.

세번째 함수는 배경을 투명으로 할 것인지 불투명으로 할것인지를 설정한다.

인수
설명
OPAQUE
불투명한 배경을 사용한다. 그래서 배경 색상에 의해 뒷쪽의 그림이 지워진다. 이 모드가 디폴트이다.
TRANSPARENT
투명한 배경색상을 사용한다. 그래서 문자를 출력한 후에도 배경이 바뀌지 않는다. 즉 문자 사이 사이의 여백에 있는 원래 배경이 지워지지 않는다.



글자회전 시키기
CreateFont의 세번째 인자인 nEscapement를 변경하면 문자열의 각도를 바꿀 수 있다. 
진지하게 '뭘 봐?'를 출력해보자.


** nEscapement의 값 1은 0.1도를 나타내는 것을 알 수 있다. 

컨트롤

컨트롤은 사용자의 명령을 받아들이는 UI를 뜻한다.

게임으로 넘어간다.

캐릭터를 하나 선정하여 앞, 뒤, 옆(왼/오),배경을 크기 48*48 bmp파일로 저장한다.

기존의 cast문으로 이루어져 있던 WinProc을 메세지맵을 활용하여 세련되게 바꿔보자.
Create와 Destroy가 실행될 때 메세지가 호출되게 하여 실행 여부를 확인해보자.







실행되는 것을 확인하며 메세지 박스를 없앤다.
main.c

resource1.h

smart.h

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 입력

- Mouse

- 타이머

- SendMessage

- 두 개의 타이머

- 콜백 함수

- 작업 영역

- WM_SIZE

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Mouse

마우스의 동작은 아래와 같이 9개로 분류된다.

마우스의 자표는 'IParam'변수에 WORD형태로 저장되며 상위 byte에는 Y축의 자표 하위 byte에는 X의 좌표가 저장된다.

아래의 경우를 switch case문에 입력하고 각 경우에 따라 동작을 실행시키면 된다.

마우스로 창에 그림을 그려보자.

마우스 왼쪽 버튼을 클릭할 때 현재 좌표에 검은 선을 찍고 클릭 버튼을 뗄 때까지 선이 그어지도록 설정해야 한다. 이 때 그림을 그리는 변수 BOOL bnowDraw를

현재 x, y 좌표를 화면에 출력해보자.

wsprintf:유니코드(2byte)를 지원하는 메모리에 출력 함수이다.

InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE); //스위치문 내에서 링크해준다.

더블클릭

현재 더블클릭에 대한 메시지를 지원하지 않기 때문에 소스 코드를 추가해준다.

WndClass.lpfnWndProc=(WNDPROC)WndProc;

WndClass.lpszClassName=lpszClass;

WndClass.lpszMenuName=NULL;

WndClass.style=CS_HREDRAW | CS_VREDRAW | CS_DBLCLKS;

RegisterClass(&WndClass);

더블클릭을 입력하면 화면이 지워지게 만들어보자.

case WM_LBUTTONDBLCLK:

InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE);

return 0;

타이머

새로운 Case문을 추가한다.

case WM_CREATE: //창이 생성될 때 수행할 작업을 넣는다.

hTimer=(HANDLE)SetTimer(hWnd,1,1000,NULL);

UNIT SetTimer(HWND hWnd, UINT nIDEvent, UINT uElapse, TIMERPROC lpTimerFunc)

hWnd 인수는 타이머 메시지를 받을 윈도우인데 통상 WndProc의 인수로 전달되는 hWnd를 그대로 써 주면 된다. 두번째 인수 nIDEvent는 타이머의 번호를 지정한다. 하나의 타이머만 사용할 경우 1을 주면 되며 여러개의 타이머를 사용할 경우 nIdEvent에 겹치지 않도록 번호를 부여하도록 한다. 예를 들어 세개의 타이머를 사용한다면 각각 1, 2, 3의 타이머 번호를 주면 되며 이 타이머 번호는 WM_TIMER 메시지에서 타이머를 구분하기 위한 표식으로 사용된다.

세번째 인수 uElapase는 1/1000초 단위로 타이머의 주기를 설정한다. 이 값이 1000이면 타이머 메시지가 1초에 한번씩 hWnd로 보내지게 될것이고 10000이면 10초에 한번씩 타이머 메시지가 발생할 것이다. 네번째 인수는 타이머 메시지가 발생할 때마다 호출될 함수를 지정하는데 사용하지 않을 경우 NULL로 설정하면 된다.

time함수는 현재 시간을 불러준다. ctime은 저장된 시간을 문자열로 반환해준다.

프로그램이 종료될 때 KillTimer함수로 생성된 타이머도 종료시켜줘야 한다. 두 번째 인자는 타어머의 번호이기 때문에 생성했을 때와 같은 번호를 입력해 주어야 한다.

KillTimer(hWnd,1);

SendMessage

프로그램이 시작된 후 1초의 지연이 생기는 문제점을 해결해보자. 이 때 사용되는 함수가 SendMessage이다.

SendMessage(hWnd, WM_TIMER, 1, 0);

case WM_CREATE:

hTimer=SetTimer(hWnd,1,1000,NULL);

str="";

SendMessage(hWnd, WM_TIMER, 1, 0);

return 0;

타이머를 설치한 직후에 SendMessage로 WM_TIMER 메시지를 보내주어 곧바로 시간을 조사한 후 조사한 시간을 화면에 출력하도록 하였다. SendMessage의 세번째, 네번째 인수는 메시지의 추가 정보인 wParam, lParam이며 물론 보내는 메시지에 따라 의미는 달라진다. WM_TIMER 메시지는 wParam으로 타이머 ID를 보내도록 되어 있으므로 SendMessage의 세번째 인수에 타이머 ID인 1을 넘겨주었다. SendMessage의 리턴 값도 물론 메시지에 따라 다르다.

두 개의 타이머

타이머 2개를 사용하여 1초에 한 번씩 시간이 업데이트 되도록 타이머 1을 설정하고, 나머지 하나는 5초에 한번 소리가 나도록 설정하자.

콜백 함수

콜백 함수를 사용하면 지정된 시간에 해당하는 함수가 수행된다.

작업 영역

창의 가장자리에 글자가 출력되도록 한다. 창의 크기가 바뀌어도 변화된 창의 크기를 읽어서 가장자리에 글자를 삽입한다.

SetTextAlign(hdc, TA_CENTER);

함수가 없으면 화면을 줄였을 때 글자가 한쪽으로 밀리는 현상이 발생한다.

WM_SIZE

main.c

WinAPI 기본형 코드

WinAPI기본형을 작성하고 분석해 보자.

#include <windows.h> //헤더 파일은 이것 하나면 된다.

LRESULT CALLBACK /* 인트형 반환값이다.*/ WndProc(HWND hWnd, UINT iMessage, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

LRESULT CALLBACK: long result 내부 프로그램에서는 호출할 수 없다. 호출 방식이 STD call 혹인 CDECL인지...

HWND: Window Handler, 인트형이다.

WPARAM: Word(4byte) 인자, type define이 되어 있다.

LPRAM과 WPRAM의 용량의 크기는 없다. 과거 메모리 용량이 작을 때 구분하여 사용하던 것이다.

HINSTANCE g_hInst; g for global, h for handler

LPSTR lpszClass = "First"; //long pointer string: 캐릭터 포인터

int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpszCmdParam, int nCmdShow)

APIENTRY : API entry, 컴파일러에게 call 방식이 무엇인지 알려준다.

두 번째 인자는 예전에 사용하던 것이여서 그대로 인자로 적어놓고 있지만 사용하지 않는다.

LPSTR lpszCmdParam: 명령어 입력

int nCmdShow: 명령어 표시 여부를 선택하는 인자

WNDCLASS WndClass; 구조체이다. struct

g_hInst = hInstance; //사용한 인자를 전역변수에 복사함으로써 데이터 공유

응용프로그램 창에 커서를 올리면 운영체제에서 이벤트를 발생하여 응용프로그램에게 전달한다.

사용자가 운영체제에서 명령하는 메시지의 수가 CPU의 능력을 초과할 경우 메시지는 지속적으로 쌓이지 않고 기존 메시지에 덮어쓰게 된다.

FIFO(First In First Out): Queue 구조

FILA(First In Last Out): Stack 구조

실시간 처리 시스템은 1개 이상의 프로그램을 실행하지 못한다.

작성한 소스코드를 그대로 복사하여 Visual Studio에 붙힌다.

새로운 프로젝트를 생성하고 Visual C++에서 console이 아닌 project를 선택한다. 소스파일을 ‘main.c'이름으로 추가한다.

F5를 눌러 실행한다. 새로운 창이 뜨면 제대로 컴파일이 된 것이다. 새로운 창의 이름이 한자로 뜬다. 이것을 해결하기 위해 전역 변수 LPSTR lpszClass에 L을 추가해준다.

LPSTR lpszClass = L"First"

나머지 설명은 내일...

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BMP파일 가로 크기 패딩 처리

컬러 BMP파일 회색 변환

히스토그램을 사용한 평활화

명암 증가

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BMP파일 가로 크기 패딩 처리

BMP파일의 가로 크기는 4의 배수여야 하는 규칙을 가지고 있다. 가로의 크기가 4의 배수가 아닐 경우에 사용자가 임의적으로 파일을 쓰게 되면 패딩에 값이 들어가기 때문에 BMP파일의 이미지가 깨지게 된다.

RGB BMP파일을 가로 픽셀의 크기가 401, 세로 픽셀의 크기가 400일로 만들 경우 파일의 용량은 헤더파일 54byte까지 추가하여 481,254byte이다.

하지만 패딩이 발생하여 이미지의 크기는 481,654byte가 된다. 올바른 자리에 데이터를 삽입하기 위하여 패딩 값을 고려해주어야 한다.

패딩은 가로 픽셀의 크기를 4의 배수로 맞춰주기 위한 보수 값이다.

BMP파일의가로의 크기는 4의 배수일 때만 정상적으로 수정이 가능하기 때문에 패드 값을 처리해주는 코드를 삽입 한다.

가로의 값이 401일 경우를 생각해보자. 각 픽셀당 RGB로 3byte를 차지함으로 한 줄의 크기는 1203이되고 이 때 4의 배수를 위한 패딩의 값은 1이다.

402일 경우에는 패딩 값이 2, 403일 경우는 패딩 값이 3이다. 즉, 4로 나눈 나머지의 값이 패딩이 된다.

uiPad = stBIHead.biWidth % 4; //패딩 값

패딩 값이 설정되고 나면 이 값을 데이터의 값을 입력하는 이중 for문에 삽입하여 패딩 값을 처리해 주어야한다. 패딩 값은 ‘라인 수 * 패딩 값’이 되는 것을 유의하여야 한다.

for(uiCntY=0; uiCntY < stBIHead.biHeight; ++uiCntY)
{
  for(uiCntX=0; uiCntX < stBIHead.biWidth; ++uiCntX)
  {  
    //평균값 연산
    uiAVG = ( ucpORG[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 0 + (uiCntY*uiPad)] +
      ucpORG[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 1 + (uiCntY*uiPad)] +
      ucpORG[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 2 + (uiCntY*uiPad)] )/3;


      ucpBuf[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 0 + (uiCntY*uiPad)] = uiAVG; 

//blue  
    ucpBuf[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 1 + (uiCntY*uiPad)] = uiAVG; 

//green
    ucpBuf[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 2 + (uiCntY*uiPad)] = uiAVG; 

//red                        

  }
}

패딩 설정을 해주고나면 가로 픽셀이 4의 배수가 아니더라도 데이터가 원하는대로 입력된다.

컬러 BMP파일 회색 변환

컬러 BMP사진을 흑백으로 변환해보자. 컬러를 흑백으로 변환하는 건 쉽다. 원래의 이미지를 저장한 다음 RGB의 각 값만을 추출하여 표시해보자.

동적할당을 받아 원래의 이미지를 저장한다. 이 때 메모리를 복사하는 ‘memcopy'함수를 사용한다.

원하는 색만 추출하기 위해서는 다른 값은 ‘0’을 삽입하고 원하는 색은 주석 처리해준다.

원하는 값이 나오는 것을 확인할 수 있다.

디지털 영상의 히스토그램

RGB의 값의 정도를 나타내주는 그래프이다. 히스토그램을 활용하여 평활화를 시켜보자. 히스토그램의 평활화는 비슷한 값의 집단을 하나로 합쳐준다.

평활화의 단계는 다음과 같다.

1단계: 각 픽셀의 명도수를 구한다.

2단계: 명도의 단계별로 누적합을 구하는 작업이다.

3단계: 누적된 값을 픽셀의 개수로 나눈 후 명도의 단계 - 1의 값으로 곱해준다.

요약하면 아래와 같다.

히스토그램을 사용한 평활화 

히스토그램을 위한 코딩을 해보자.

1. 히스토그램의 생성

//// Equialization
//// 1단계: 히스토그램 생성
for(uiCntY=0; uiCntY < stBIHead.biHeight; ++uiCntY)
{
  for(uiCntX=0; uiCntX < stBIHead.biWidth; ++uiCntX)
  {    
    ++uiCntB[ ucpBuf[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 0 + (uiCntY*uiPad)] ]; //blue      
    ++uiCntG[ ucpBuf[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 1 + (uiCntY*uiPad)] ]; //green      
    ++uiCntR[ ucpBuf[uiCntY * (stBIHead.biWidth * 3) + (uiCntX * 3) + 2 + (uiCntY*uiPad)] ]; //red  
  }
} 

각 픽셀 값의 RGB 값을 추출하여 각 값이 몇 개나 있는지 빈도수를 계산해준다.

2. 누적합 계산 

정규화를 연산을 위해 누적합을 계산해준다.

//// 2단계: 누적합 계산
uiSumR[0] = uiCntR[0];
uiSumG[0] = uiCntG[0];
uiSumB[0] = uiCntB[0];

for(uiCntX = 1; 256 > uiCntX; ++uiCntX)
{
  uiSumR[uiCntX] = uiSumR[uiCntX-1] + uiCntR[uiCntX];
  uiSumG[uiCntX] = uiSumG[uiCntX-1] + uiCntG[uiCntX];
  uiSumB[uiCntX] = uiSumB[uiCntX-1] + uiCntB[uiCntX];
      
}

3. 정규화 

} 

정규화 계산식을 이용하여 정규화해준다.

4. 이미지에 적용

} 

정규화된 값을 이미지에 적용하여 평활화시킨다. 

명암 증가

RBG값에 50을 더하여 값을 삽입해보자. 값이 255를 넘을 경우 최대 값이 255가 되도록 설정한다.

//jpg파일은 압축기법을 공부하지 않고서는 BMP파일처럼 조작하기 어렵다.

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비트맵 파일 규격 규칙

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 비트맵 파일 규격 규칙

세로 줄과 가로 줄을 그어보자. 

비트맵 파일은 좌우는 유지되고 상하를 뒤집어서 저장하는 것을 알 수 있다.

영상처리에서 X축, Y축 대칭 기술은 흔히 쓰인다.

비트맵 크기를 조절할 때 가로 축의 크기가 4의 배수가 아닐 경우에 데이터를 쓰게 되면 오류가 발생한다.

대신 가로의 값이 4의 배수일 경우 오류가 발생하지 않는다.

가로 1픽셀식 늘려서 값을 크기를 계산기로 계산해보고 실제 파일의 크기를 알아보자.

가로 축은 항상 4의 배수의 용량을 가져야 한다는 규칙을 가지고 있다. 가로 픽셀의 용량이 4의 배수가 아닐 경우 4의 배수로 채우기 위한 byte를 더해준다.