Формат изображений Farbfeld

Farbfeld — это минималистичный формат изображений, разработанный для простоты и эффективности. Он использует строго определенную структуру и хранит данные пикселей в 16-битном формате RGBA. Farbfeld стремится быть максимально простым для чтения и записи как человеком, так и машиной.

Цель создания формата и его происхождение

Farbfeld был разработан как альтернатива более сложным и перегруженным форматам изображений, таким как PNG и JPEG. Создатели формата ставили перед собой цель создать формат, который был бы легок в реализации и проверке, избегая сложных алгоритмов сжатия и других излишеств. Основной идеей было создание формата, который мог бы использоваться в ситуациях, где важна предсказуемость и простота, например, в системах с ограниченными ресурсами.

Структура формата Farbfeld

Описание основных секций

Формат Farbfeld состоит из следующхи секций:

1. Магическое число: 8 байт, фиксированное значение farbfeld (ASCII 0x66 0x61 0x72 0x62 0x66 0x65 0x6c 0x64).
2. Ширина: 4 байта, беззнаковое 32-битное целое число (Big Endian).
3. Высота: 4 байта, беззнаковое 32-битное целое число (Big Endian).
4. Данные пикселей: каждая компонента пикселя (RGBA) представлена 16-битным беззнаковым целым числом (Big Endian), итого 8 байт на пиксель.

Порядок хранения данных в файле

Все данные в формате Farbfeld хранятся в порядке Big Endian, что означает, что старший байт идет первым. Это обеспечивает согласованность при передаче данных между разными архитектурами.

Формат хранения пикселей

Каждый пиксель в Farbfeld представлен четырьмя компонентами (RGBA), каждая из которых занимает 2 байта (16 ибт). Значения компонентов могут варьироваться от 0 до 65535, что обеспечивает высокую точность цветопередачи.

Реализация работы с Farbfeld на языке программирования D

Шаги по созданию библиотеки для работы с Farbfeld

Для реализации работы с форматом Farbfeld на языке программирования D, можно выполнить следующие шаги:

1. Определить структуру данных для хранения изображения.
2. Написать функции для чтения и записи заголовка файла.
3. Написать функции для чтения и записи данных пикселей.
4. Создать тестовые примеры для проверки работы библиотеки.

Примеры кода для чтения и записи файлов Farbfeld

import std.stdio;
import std.file;
import std.conv;

struct FarbfeldImage {
    uint width;
    uint height;
    ushort[] data; // Each pixel is represented by 4 ushorts (R, G, B, A)

    this(uint w, uint h) {
        width = w;
        height = h;
        data = new ushort[w * h * 4];
    }
}

FarbfeldImage readFarbfeld(string filename) {
    auto file = File(filename, "rb");
    ubyte[8] magic;
    file.rawRead(magic);
    if (magic != cast(ubyte[8])"farbfeld") {
        throw new Exception("Invalid Farbfeld file");
    }

    uint width = file.rawRead!uint();
    uint height = file.rawRead!uint();

    FarbfeldImage img = FarbfeldImage(width, height);
    file.rawRead(img.data);

    return img;
}

void writeFarbfeld(FarbfeldImage img, string filename) {
    auto file = File(filename, "wb");
    file.rawWrite(cast(ubyte[8])"farbfeld");
    file.rawWrite(cast(uint)img.width);
    file.rawWrite(cast(uint)img.height);
    file.rawWrite(img.data);
}

Описание вспомогательных функций и шаблонов

• readFarbfeld: функция для чтения изображения из файла. Проверяет магическое число, читает ширину и высоту, затем данные пикселей.
• writeFarbfeld: функция для записи изображения в файл. Записывает магическое число, ширину, высоту и данные пикеслей.
• FarbfeldImage: структура, представляющая изображение, включает в себя ширину, высоту и массив данных пикселей.

---

---