TIFF 읽기 전용 라이브러리 tiffloader

 

 

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TIFF loader 소개

TIFF 포맷을 다루기 위해선 역시 LibTIFF를 사용하는 것이 가장 보편적이다.
그런데, 읽기 기능만을 사용하기 위해선 읽기에 특화된 tiffloader도 상당히 쓸만하다.

TIFF loader, by Malcolm McLean

Meant to be a pretty comprehensive, one file, portable TIFF reader
We just read everything in as 8 bit RGBs.

Current limitations - no JPEG, no alpha, a few odd formats still
unsupported
No sophisticated colour handling

Free for public use
Acknowlegements, Lode Vandevenne for the Zlib decompressor

이 라이브러리는 C 파일 하나로 구성된 깔끔한 구성의 빠른 라이브러리이다.
심지어 특별한 라이센스도 없어서 법률적 부담도 없다.

그런데, 이 라이브러리는 그냥 쓰기엔 손을 좀 대야 할 내용들이 많다.
위 문구에도 나와있듯이, 지원되지 않는 포맷도 있지만, 오류들이 곳곳에 숨어있다.

수정된 내용을 일일이 열거하기엔 양이 너무 많고, 몇 개만 열거해본다.

unsigned char* floadtiffwhite()

for(i=0;i< *width * *height;i++)
{
    rgb[i*3] = buff[i*4] + 255 - buff[i*4+3];
    rgb[i*3+1] = buff[i*4+1] + 255 - buff[i*4+3];
    rgb[i*3+2] = buff[i*4+2] + 255 - buff[i*4+3]; 
}

처음 봤을 때 한참을 들여다봤던 부분이다.
buff[i*4+3]에는 불투명도가 저장돼있는데, 이게 이런 식으로 계산되면 안 되는데…?

\[\begin{align} {Color}_{final}=Color\times\frac{alpha}{255}+Bkgr\times\frac{255-alpha}{255} \end{align}\]

이 코드에서 의미하는 상황은 \(Bkgr = 255\) 이므로…

\[\begin{align} {Color}_{final}=Color\times\frac{alpha}{255}+255-alpha \end{align}\]

따라서, 아래와 같이 수정해야 의도에 맞게 동작한다.

for (i = 0; i < *width * *height; i++)
{
    const int alpha = buff[i * 4 + 3];
    rgb[i * 3] = (unsigned char)(buff[i * 4] * alpha / 255 + 255 - alpha);
    rgb[i * 3 + 1] = (unsigned char)(buff[i * 4 + 1] * alpha / 255 + 255 - alpha);
    rgb[i * 3 + 2] = (unsigned char)(buff[i * 4 + 2] * alpha / 255 + 255 - alpha);
}

unsigned char *floadtiff()

if (enda == 'I' && endb == 'I')
{
    type = LITTLE_ENDIAN;
}
else if (endb == 'M' && endb == 'M')
{
    type = BIG_ENDIAN;
}
else
    goto parse_error;

너무나 사소한 오타가 있었다.
웬만한 IDE에선 다 경고할텐데…

if (enda == 'I' && endb == 'I')
    type = LITTLE_ENDIAN;
else if (enda == 'M' && endb == 'M')
    type = BIG_ENDIAN;
else
    goto parse_error;

static int header_fixupsections()

TIFF 파일의 헤더를 읽은 뒤, 실제 처리할 수 없는 경우를 미리 걸러대도록 수정했다.
이런 부분은 만들어두셨어도 됐을 거 같은데…

// BLUEnLIVE: predictor가 3이면 처리 불가함
if (header->predictor < 1 || header->predictor > 2)
    return -1;

// planer == 2인데, tiled인 경우 처리 불가
if (header->planarconfiguration == 2 && header->tilewidth > 0 && header->tileheight > 0)
    return -1;

static int paltorgba()

if (index >= 0 && index < header->Ncolormap)
{
    rgba[0] = header->colormap[index * 3];
    rgba[1] = header->colormap[index * 3 + 1];
    rgba[2] = header->colormap[index * 3 + 2];
}

RGBA를 다루는 부분인데, rgba[3] = 255;가 누락됐다…
아니, 이건 좀 너무한 거 아닌가요…?

static int readintsample()

if (header->sampleformat[sample_index] == SAMPLEFORMAT_UINT)

Sample Format을 UNIT 대신 INT로 지정해놓은 파일들이 종종 보인다.
이를 정상적으로 처리하지 못해서 아래와 같이 수정.

if ((header->sampleformat[sample_index] == SAMPLEFORMAT_UINT) ||
    (header->sampleformat[sample_index] == SAMPLEFORMAT_INT))

static double memreadieee754()

이 코드는 다양한 환경을 염두에 두고 있다.
그 환경 중에는 IEEE 754를 처리하지 못하는 시스템도 포함하고 있다.
이 관점이 재미있는 것은, C/C++ 언어의 표준에서는 IEEE 754를 강제하지 않기 때문이다.

하지만, 내가 사용하는 환경(Visual C++)에서 이러한 고려는 불필요하다.
따라서 아래와 같이 과감하게 수정.

static double memreadieee754(unsigned char* buff, int bigendian)
{
    unsigned long long tempd = 0;
    if (bigendian)
        tempd = ((unsigned long long)buff[0] << 56) | ((unsigned long long)buff[1] << 48) |
                ((unsigned long long)buff[2] << 40) | ((unsigned long long)buff[3] << 32) |
                ((unsigned long long)buff[4] << 24) | ((unsigned long long)buff[5] << 16) |
                ((unsigned long long)buff[6] << 8)  | (unsigned long long)buff[7];
    else
        tempd = ((unsigned long long)buff[7] << 56) | ((unsigned long long)buff[6] << 48) |
                ((unsigned long long)buff[5] << 40) | ((unsigned long long)buff[4] << 32) |
                ((unsigned long long)buff[3] << 24) | ((unsigned long long)buff[2] << 16) |
                ((unsigned long long)buff[1] << 8)  | (unsigned long long)buff[0];

    return *(double*)&tempd;
}

static float memreadieee754f16()

앞에서 언급한 접근법은 다른 면에서 굉장히 유용하기도 하다.

TIFF에서 다루는 데이터 중에 Half-precision floating-point (16비트 float)가 있다.
이 포맷을 Visual C++에서 다루는 것이 그리 녹록하지는 않다.

처리할 수 있는 데이터에 이 float16을 추가하면서, 이 형식을 읽을 수 있는 함수를 추가했다.

static float memreadieee754f16(unsigned char* mem, int bigendian)
{
    unsigned long buff = 0;
    unsigned long buff2 = 0;
    unsigned long mask;
    int sign;
    int exponent;
    int shift;
    int i;
    int significandbits = 10;
    int expbits = 5;
    double fnorm = 0.0;
    double bitval;
    double answer;

    if (bigendian)
        buff = (mem[0] << 8) | mem[1];
    else
        buff = (mem[1] << 8) | mem[0];

    sign = (buff & 0x8000) ? -1 : 1;
    mask = 0x200;
    exponent = (buff & 0x7C00) >> 10;
    bitval = 0.5;
    for (i = 0; i < significandbits; i++)
    {
        if (buff & mask)
            fnorm += bitval;
        bitval /= 2;
        mask >>= 1;
    }
    if (exponent == 0 && fnorm == 0.0)
        return 0.0f;
    shift = exponent - ((1 << (expbits - 1)) - 1); /* exponent = shift + bias */

    if (shift == 16 && fnorm != 0.0)
    {
        const static unsigned long pNaN = 0x7FC00000;
        return *(float*)&pNaN;
    }
    if (shift == 16 && fnorm == 0.0)
    {
        const static unsigned long pInf = 0x7F800000;
        const static unsigned long nInf = 0xFF800000;
        return sign == 1 ? *(float*)&pInf : *(float*)&nInf;
    }
    if (shift > -15)
    {
        answer = ldexp(fnorm + 1.0, shift);
        return (float)answer * sign;
    }
    else
    {
        if (fnorm == 0.0)
            return 0.0f;
        shift = -14;
        while (fnorm < 1.0)
        {
            fnorm *= 2;
            shift--;
        }
        answer = ldexp(fnorm, shift);
        return (float)answer * sign;
    }
}