8086 MS-DOS .COM文件/ BMP,输出文件大小= 2192字节
编码器
编码器用C编写。它带有两个参数:输入文件和输出文件。输入文件是64x64 RAW RGB图像(意味着它只是4096个RGB三胞胎)。颜色数限制为4,因此调色板可以尽可能短。这是很直接的。它仅构建一个调色板,将像素对打包为字节,然后将其与预制的标头和解码器程序粘合在一起。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXPAL 4
#define IMAGESIZE 64 * 64
int main(int argc, char **argv)
{
FILE *fin, *fout;
unsigned char *imgdata = malloc(IMAGESIZE * 3), *outdata = calloc(IMAGESIZE / 2, 1);
unsigned palette[MAXPAL] = {0};
int pal_size = 0;
if (!(fin = fopen(argv[1], "rb")))
{
fprintf(stderr, "Could not open \"%s\".\n", argv[1]);
exit(1);
}
if (!(fout = fopen(argv[2], "wb")))
{
fprintf(stderr, "Could not open \"%s\".\n", argv[2]);
exit(2);
}
fread(imgdata, 1, IMAGESIZE * 3, fin);
for (int i = 0; i < IMAGESIZE; i++)
{
// BMP saves the palette in BGR order
unsigned col = (imgdata[i * 3] << 16) | (imgdata[i * 3 + 1] << 8) | (imgdata[i * 3 + 2]), palindex;
int is_in_pal = 0;
for (int j = 0; j < pal_size; j++)
{
if (palette[j] == col)
{
palindex = j;
is_in_pal = 1;
}
}
if (!is_in_pal)
{
if (pal_size == MAXPAL)
{
fprintf(stderr, "Too many unique colours in input image.\n");
exit(3);
}
palindex = pal_size;
palette[pal_size++] = col;
}
// High nibble is left-most pixel of the pair
outdata[i / 2] |= (palindex << !(i & 1) * 4);
}
char BITMAPFILEHEADER[14] = {
0x42, 0x4D, // "BM" magic marker
0x90, 0x08, 0x00, 0x00, // FileSize
0x00, 0x00, // Reserved1
0x00, 0x00, // Reserved2
0x90, 0x00, 0x00, 0x00 // ImageOffset
};
char BITMAPINFOHEADER[40] = {
0x28, 0x00, 0x00, 0x00, // StructSize
0x40, 0x00, 0x00, 0x00, // ImageWidth
0x40, 0x00, 0x00, 0x00, // ImageHeight
0x01, 0x00, // Planes
0x04, 0x00, // BitsPerPixel
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // CompressionType (0 = none)
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // RawImagDataSize (0 is fine for non-compressed,)
0x00, 0x00, 0x00, 0x90, // HorizontalRes
// db 0, 0, 0
// nop
0xEB, 0x1A, 0x90, 0x90, // VerticalRes
// jmp Decoder
// nop
// nop
0x04, 0x00, 0x00, 0x00, // NumPaletteColours
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // NumImportantColours (0 = all)
};
char DECODER[74] = {
0xB8, 0x13, 0x00, 0xCD, 0x10, 0xBA, 0x00, 0xA0, 0x8E, 0xC2, 0xBA,
0xC8, 0x03, 0x31, 0xC0, 0xEE, 0x42, 0xBE, 0x38, 0x01, 0xB1, 0x04,
0xFD, 0x51, 0xB1, 0x03, 0xAC, 0xD0, 0xE8, 0xD0, 0xE8, 0xEE, 0xE2,
0xF8, 0x83, 0xC6, 0x07, 0x59, 0xE2, 0xEF, 0xFC, 0xB9, 0x00, 0x08,
0xBE, 0x90, 0x01, 0xBF, 0xC0, 0x4E, 0xAC, 0xD4, 0x10, 0x86, 0xC4,
0xAB, 0xF7, 0xC7, 0x3F, 0x00, 0x75, 0x04, 0x81, 0xEF, 0x80, 0x01,
0xE2, 0xEE, 0x31, 0xC0, 0xCD, 0x16, 0xCD, 0x20,
};
fwrite(BITMAPFILEHEADER, 1, 14, fout);
fwrite(BITMAPINFOHEADER, 1, 40, fout);
fwrite(palette, 4, 4, fout);
fwrite(DECODER, 1, 74, fout);
// BMPs are stored upside-down, because why not
for (int i = 64; i--; )
fwrite(outdata + i * 32, 1, 32, fout);
fclose(fin);
fclose(fout);
return 0;
}
输出文件
输出文件是一个BMP文件,可以将其重命名为.COM并在DOS环境中运行。执行后,它将切换到视频模式13h并显示图像。
BMP文件具有第一个标头BITMAPFILEHEADER,除其他内容外,它还包含ImageOffset字段,该字段指示图像数据在文件中的开始位置。此后,BITMAPINFOHEADER具有各种解码/编码信息,如果使用调色板,则紧随其后的是调色板。ImageOffset的值可以指向任何标头的末尾,使我们能够为解码器留出一定的空隙。
BITMAPFILEHEADER
BITMAPINFOHEADER
PALETTE
<gap>
IMAGE DATA
另一个问题是进入解码器。可以对BITMAPFILEHEADER和BITMAPINFOHEADER进行修改,以确保它们是合法的机器代码(不会产生不可恢复的状态),但是调色板比较复杂。当然,我们可以人为地延长选板的长度,并在其中放置机器代码,但是我选择使用biXPelsPerMeter和biYPelsPerMeter字段,前者使代码正确对齐,而后者跳入解码器。这些字段当然会包含垃圾,但是我测试过的任何图像查看器都可以正常显示图像。但是,打印它可能会产生特殊的结果。
据我所知,它符合标准。
如果将JMP
指令放在BITMAPFILEHEADER的保留字段之一中,则可以使文件更短。这将使我们可以将图像高度存储为-64而不是64,这在BMP文件的神奇仙境中意味着图像数据以正确的方式存储,从而可以简化解码器。
解码器
解码器中没有特别的技巧。调色板由编码器填充,并在此处显示伪值。如果在按键时不返回DOS,它可能会稍微短一些,但是如果没有它,这并不是一件有趣的测试。如果您认为必须这样做,则可以用替换最后三个指令jmp $
以节省一些字节。(如果这样做,请不要忘记更新文件头!)
BMP将调色板存储为BGR(不是 RGB)三元组,并用零填充。这使设置VGA调色板比平时更烦人。BMP颠倒存储的事实只会增加风味(和大小)。
这里以NASM样式列出:
Palette:
db 0, 0, 0, 0
db 0, 0, 0, 0
db 0, 0, 0, 0
db 0, 0, 0, 0
Decoder:
; Set screen mode
mov ax, 0x13
int 0x10
mov dx, 0xa000
mov es, dx
; Prepare to set palette
mov dx, 0x3c8
xor ax, ax
out dx, al
inc dx
mov si, Palette + 2
mov cl, 4
std
pal_loop:
push cx
mov cl, 3
pal_inner:
lodsb
shr al, 1
shr al, 1
out dx, al
loop pal_inner
add si, 7
pop cx
loop pal_loop
cld
; Copy image data to video memory
mov cx, 64 * 64 / 2
mov si, ImageData
mov di, 20160
img_loop:
lodsb
aam 16
xchg al, ah
stosw
test di, 63
jnz skip
sub di, 384
skip:
loop img_loop
; Eat a keypress
xor ax, ax
int 0x16
; Return to DOS
int 0x20
ImageData:
.exe
挑战的一部分添加了某种代码,并且当以a的形式查看它时.png
,会基于此.exe
代码修改像素。只要.png
我们仍然可以查看,是否允许?输出图像还必须至少具有4种颜色吗?