Neuronales-Netz/Startcode/imageInput.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "imageInput.h"

#define BUFFER_SIZE 100
#define FILE_HEADER_STRING "__info2_image_file_format__"

// TODO Implementieren Sie geeignete Hilfsfunktionen für das Lesen der Bildserie aus einer Datei

//Funktion, die ein einzelnes Pixel aus einer Datei einliest und an eine andere Adresse schreibt
int einzelnesPixelEinlesen(FILE *fileName, GrayScalePixelType *adresse) {
    int success = 0;
    success = fread(adresse, sizeof(GrayScalePixelType), 1, fileName);
    return success;
}


//Funktion, die Header, Anzahl, Breite und Höhe einliest
//Gibt 1 zurück wenn alles funktioniert hat
int dokumentDatenEinlesen(unsigned short *imageCount, unsigned short *imageHeight, unsigned short *imageWidth, FILE *fileName) {
    int korrektEingelesen = 1;
    char dokumentTitel[BUFFER_SIZE];
    unsigned int lengthOfString = strlen(FILE_HEADER_STRING);

    if (fread(dokumentTitel, sizeof(char), lengthOfString, fileName) != lengthOfString){
        korrektEingelesen = 0;
        printf("Titel falsch! 1\n");
        return korrektEingelesen;
    }
    dokumentTitel[lengthOfString] = '\0';
    if (strcmp(dokumentTitel, FILE_HEADER_STRING) != 0) {
        korrektEingelesen = 0;
        printf("Titel falsch! 2\n");
        return korrektEingelesen;
    }


    // Liest die Anzahl der Bilder ein und speichert sie
    if (fread(imageCount, sizeof(unsigned short), 1, fileName) != 1){
        korrektEingelesen = 0;
        printf("Anzahl falsch!\n");
        return korrektEingelesen;
    }

    // Liest die Breite eines Bildes ein und speichert sie
    if (fread(imageWidth, sizeof(unsigned short), 1, fileName) != 1){
        korrektEingelesen = 0;
        printf("Breite falsch!\n");
        return korrektEingelesen;
    }

    // Liest die Hoehe eines Bildes ein und speichert sie
    if (fread(imageHeight, sizeof(unsigned short), 1, fileName) != 1){
        korrektEingelesen = 0;
        printf("Hoehe falsch!\n");
        return korrektEingelesen;
    }

    return korrektEingelesen;
}



// TODO Vervollständigen Sie die Funktion readImages unter Benutzung Ihrer Hilfsfunktionen
GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path)
{
    GrayScaleImageSeries *series = 0;

    //Speicher reservieren und beschreiben
    series = calloc(1, sizeof(GrayScaleImageSeries));
    if (series == NULL) {
        return NULL;
    }


    unsigned short width, height, number;

    //Datei öffnen
    FILE *bilderDatei = fopen(path, "rb");
    if(bilderDatei == 0)
    {
        free(series);
        return 0;
    }
    //Einlesen der Dokumentdaten
    if (dokumentDatenEinlesen(&number, &height, &width, bilderDatei) != 1) {
        printf("Das Dokument konnte nicht richtig gelesen werden! 1\n");
        free(series);
        fclose(bilderDatei);
        return 0;
    }

    series->count = number;


    //Speicher reservieren
    series->images = calloc(number, sizeof(GrayScaleImage));
    series->labels = malloc(sizeof(unsigned char) * number);

    if (series->images == NULL || series->labels == NULL) {
        clearSeries(series);
        fclose(bilderDatei);
        return 0;
    }


    //Große Schleife, um über einzelne Bilder zu iterieren
    for (int bildIteration = 0; bildIteration < series->count; bildIteration++) {
        //Speicher reservieren
        series->images[bildIteration].buffer = malloc(sizeof(GrayScalePixelType) * width * height);
        if (series->images[bildIteration].buffer == NULL) {
            clearSeries(series);
            fclose(bilderDatei);
            return 0;
        }

        //kleine Schleife über Pixel innerhalb von einem Bild
        for (int pixelwertIteration = 0; pixelwertIteration < (width*height); pixelwertIteration++) {
            //Dokumentdaten wurden gelesen, deshalb folgen jetzt die Pixel-Werte, die ausgelesen werden
            if (einzelnesPixelEinlesen(bilderDatei, &series->images[bildIteration].buffer[pixelwertIteration]) != 1) {
                printf("Wert aus Datei konnte nicht richtig eingelesen werden! 2\n");
                clearSeries(series);
                fclose(bilderDatei);
                return 0;
            }
        }

        //Width und height bei jedem Bild schreiben
        series->images[bildIteration].width = width;
        series->images[bildIteration].height = height;

        //Label einlesen und schreiben
        if (fread(&series->labels[bildIteration], sizeof(unsigned char), 1, bilderDatei) != 1) {
            printf("Wert aus Datei konnte nicht richtig eingelesen werden! 2\n");
            clearSeries(series);
            fclose(bilderDatei);
            return 0;
        }
    }

    //Datei schließen
    fclose(bilderDatei);

    return series;
}

// TODO Vervollständigen Sie die Funktion clearSeries, welche eine Bildserie vollständig aus dem Speicher freigibt
void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series)
{
    if (series == 0) {
        return;
    }

    if (series->images != NULL) {
        for (int i = 0; i < series->count; i++) {
            free(series->images[i].buffer);
        }
        free(series->images);
    }
    free(series->labels);
    free(series);
}