如何像素化图像

Question

我正在尝试通过以下步骤对 P6 PPM 格式图像进行像素化处理：

读取 4x4 网格中的 PPM 图像
找出每个 4x4 网格的平均 RGB 颜色值
写入新文件，方法是将新图像中的每个 4x4 像素网格设置为具有平均 RGB 颜色值。

PPM 文件以下列格式开头：

P6 
# ignores comments in header 
width 
height 
max colour value

我的问题： 输出的 PPM 图像文件（我使用 GIMP 图像编辑器打开，也可以在记事本等任何文本编辑器中打开以查看原始数据）由一个平面色块组成，而它应该类似于一种马赛克。

注意： 4x4 网格可以变化，即网格尺寸的值越高，输出图像的像素化程度越高。我的代码主要受到另一个 Stack Overflow 问题的影响，其中用户尝试在 C# 中进行类似的实现。这个问题的link： https://codereview.stackexchange.com/questions/140162/pixelate-image-with-average-cell-color

更新：输出现在似乎像素化了图像的前 1/5，但输出图像的其余部分仍然是一个色块。我认为我的问题在于我将单元格视为线性顺序的像素。

我的尝试：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

//Struct to store RGB values 
typedef struct {
    unsigned char r, g, b;
} pixel;

int main()
{
    int y, x;               //Loop iteration variables
    int yy = 0;             //Loop iteration variables
    int xx = 0;             //Loop iteration variables
    char magic_number[10];  //Variable which reads P6 in the header 
    int w, h, m;            //Image dimension variables
    pixel currentPix;       //Current pixel variable 
    int avR;                //Red declaration
    int avG;                //Green declaration 
    int avB;                //Blue declarataion 
    int total;              //Loop iteration counter declaration 

    //Input file 
    FILE* f;
    f = fopen("Dog2048x2048.ppm", "r"); //Read PPM file 
    if (f == NULL)                      //Error notifiaction if file cannot be found 
    {
        fprintf(stderr, "ERROR: cannot open input file");
        getchar();
        exit(1);
    }
    //Scan the header of the PPM file to get the magic number (P6), width
    //height and max colour value 
    fscanf(f, "%s %d %d %d", &magic_number, &w, &h, &m);

    //initialize file for writing (open and header)
    FILE* f_output;
    f_output = fopen("some_file.ppm", "w");
    //fprintf(f_output, "%s %d %d %d", magic_number, w, h, m);
    fprintf(f_output, "P6\n%d %d\n255\n", w, h);
    if (f_output == NULL)                       //Error notifiaction if file cannot be found 
    {
        fprintf(stderr, "ERROR: cannot open output file");
        getchar();
        exit(1);
    }

    // Loop through the image in 4x4 cells.
    for (int yy = 0; yy < h && yy < h; yy += 4)
    {
        for (int xx = 0; xx < w && xx < w; xx += 4)
        {
            avR = 0;
            avG = 0;
            avB = 0;
            total = 0;

            // Store each color from the 4x4 cell into cellColors.
            for (int y = yy; y < yy + 4 && y < h; y++)
            {
                for (int x = xx; x < xx + 4 && x < w; x++)
                {
                    //Reads input file stream 
                    fread(&currentPix, 3, 1, f);

                    //Current pixels 
                    avR += currentPix.r;
                    avG += currentPix.g;
                    avB += currentPix.b;

                    //Counts loop iterations for later use in colour averaging
                    total++;

                }
            }
            //Average RGB values
            avR /= total; 
            avG /= total;
            avB /= total;

            // Go BACK over the 4x4 cell and set each pixel to the average color.
            for (int y = yy; y < yy + 4 && y < h; y++)
            {
                for (int x = xx; x < xx + 4 && x < w; x++)
                {
                    //Print out to new file 
                    fprintf(f_output, "%i %i %i\t", avR, avG, avB);
                }
            }
        }
        fprintf(f_output, "\n");
    }
    return 0;
}

Answer 1

您的主要错误是您假设在实际线性访问像素数据时读取和写入 4×4 像素块；你的猜测是正确的。

考虑以下示例。假设有一个 12×4 的 1 通道图像：

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

每个像素的颜色与其在 PPM 文件中的位置相同。

现在这些是您在像素化第一个 4×4 块时期望读取的像素：

01 02 03 04
13 14 15 16
25 26 27 28
37 38 39 40

这些是通过顺序执行fread():

实际读取的像素

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
13 14 15 16

所以最终您将输入图像视为看起来像这样：

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
13 14 15 16                                 01 02 03 04   17 18 19 20   33 34 35 36
            17 18 19 20 21 22 23 24   -->   05 06 07 08   21 22 23 24   37 38 39 40
25 26 27 28 29 30 31 32                     09 10 11 12   25 26 27 28   41 42 43 44
                        33 34 35 36         13 14 15 16   29 30 31 32   45 46 47 48
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

而不是：

01 02 03 04   05 06 07 08   09 10 11 12
13 14 15 16   17 18 19 20   21 22 23 24
25 26 27 28   29 30 31 32   33 34 35 36
37 38 39 40   41 42 43 44   45 46 47 48

解决该问题的一种更简单的方法是分配一个数组，将数据读取到该数组中。一旦你用你的数据填充了这个数组，你将能够以任何顺序访问它的元素，而不是 fread() 暗示的严格线性顺序。

如何像素化图像

How to pixelate an image

c

image

ppm

pixelate