info2Praktikum-NeuronalesNetzGruppe1/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__"

// Hilfsfunktion: File Header überprüfen
static int checkFileHeader(FILE* f) {
    char buffer[BUFFER_SIZE]; 
    size_t len = strlen(FILE_HEADER_STRING);
    
    if (fread(buffer, 1, len, f) != len) {
        return -1; // Fehler beim Lesen
    }
    
    buffer[len] = '\0';
    return strcmp(buffer, FILE_HEADER_STRING) == 0 ? 0 : -1;
}

// Hilfsfunktion: Metadaten lesen (Anzahl, Breite, Höhe)
static int readImageMeta(FILE* f, unsigned short* count, unsigned short* width, unsigned short* height) {
    if (fread(count, sizeof(unsigned short), 1, f) != 1) return -1;
    if (fread(width, sizeof(unsigned short), 1, f) != 1) return -1;
    if (fread(height, sizeof(unsigned short), 1, f) != 1) return -1;
    return 0;
}

// Hilfsfunktion: Ein einzelnes Bild einlesen (NUR Pixel, OHNE Label)
static GrayScaleImage readSingleImage(FILE* f, unsigned short width, unsigned short height) {
    GrayScaleImage img;

    // Breite und Höhe setzen
    img.width = width;
    img.height = height;

    // Speicher für Pixel reservieren
    size_t pixelCount = (size_t)width * (size_t)height;
    img.buffer = malloc(pixelCount * sizeof(GrayScalePixelType));

    if (img.buffer == NULL) {
        // Fehlerfall: kein Speicher
        img.width = 0;
        img.height = 0;
        return img;
    }

    // Pixeldaten einlesen
    if (fread(img.buffer, sizeof(GrayScalePixelType), pixelCount, f) != pixelCount) {
        // Fehler beim Lesen: Speicher freigeben
        free(img.buffer);
        img.buffer = NULL;
        img.width = 0;
        img.height = 0;
    }

    return img;
}

// Hauptfunktion: Bildserie aus Datei lesen
GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path)
{
    FILE *f = fopen(path, "rb");
    if (f == NULL) {
        return NULL; // Datei konnte nicht geöffnet werden
    }

    // 1. Header prüfen
    if (checkFileHeader(f) != 0) {
        fclose(f);
        return NULL; // falsches Dateiformat
    }

    // 2. Metadaten lesen (Anzahl, Breite, Höhe)
    unsigned short count, width, height;
    if (readImageMeta(f, &count, &width, &height) != 0) {
        fclose(f);
        return NULL; // Metadaten konnten nicht gelesen werden
    }

    // 3. Speicher für Serie reservieren
    GrayScaleImageSeries *series = malloc(sizeof(GrayScaleImageSeries));
    if (series == NULL) {
        fclose(f);
        return NULL; // Speicherfehler
    }

    series->count = count;
    series->images = malloc(count * sizeof(GrayScaleImage));
    series->labels = malloc(count * sizeof(unsigned char));

    if (series->images == NULL || series->labels == NULL) {
        free(series->images);
        free(series->labels);
        free(series);
        fclose(f);
        return NULL;
    }

    // 4. Bilder + Labels einlesen
    for (unsigned short i = 0; i < count; i++) {
        // Bild einlesen
        series->images[i] = readSingleImage(f, width, height);
        
        // Prüfen ob Bild erfolgreich gelesen wurde
        if (series->images[i].buffer == NULL) {
            // Fehler beim Bild-Lesen → Serie freigeben
            clearSeries(series);
            fclose(f);
            return NULL;
        }

        // Label einlesen
        if (fread(&series->labels[i], sizeof(unsigned char), 1, f) != 1) {
            // Fehler beim Label-Lesen → Serie freigeben
            clearSeries(series);
            fclose(f);
            return NULL;
        }
    }

    fclose(f);
    return series;
}

// Funktion: Bildserie vollständig aus dem Speicher freigeben
void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series)
{
    if (series == NULL) {
        return;
    }

    // Alle einzelnen Bilder freigeben
    if (series->images != NULL) {
        for (unsigned int i = 0; i < series->count; i++) {
            if (series->images[i].buffer != NULL) {
                free(series->images[i].buffer);
                series->images[i].buffer = NULL;
            }
        }
        free(series->images);
        series->images = NULL;
    }

    // Labels-Array freigeben
    if (series->labels != NULL) {
        free(series->labels);
        series->labels = NULL;
    }

    // Die Serie selbst freigeben
    free(series);
}