03장 영상처리를 위한 Visual C++ 디지털 영상 파일 포맷

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1 03장 영상처리를 위한 Visual C++ 디지털 영상 파일 포맷
MFC AppWizard[exe]를 이용한 MFC 프로젝트 작성 MFC를 이용한 영상처리 입.출력 프로그램 작성 MFC를 이용한 영상 축소 MFC를 이용한 영상 확대 MFC를 이용한 양자화 영상처리 한빛미디어(주)

2 학습목표 3장. 영상처리를 위한 Visual C++ 영상처리에 사용되는 RAW 파일 포맷을 이해한다.
MFC AppWizard[exe]를 이용한 영상처리 프로그램 기법을 익힌다. MFC의 기본 구조를 이해한다.

3 영상 파일 포맷의 종류: BMP, JPEG, RAW, GIF, PSD, TIFF 등 BMP, JPEG 파일 포맷
Section 01 디지털 영상 파일 포맷 영상 파일 포맷의 종류: BMP, JPEG, RAW, GIF, PSD, TIFF 등 BMP, JPEG 파일 포맷 영상의 색상 정보, 해상도 등을 알 수 있는 정보가 헤더(Header)에 포함되어 있음 → 추가 작업이 필요해 프로그램이 더 복잡해짐. RAW 파일 포맷 헤더 정보 없이 완전한 데이터만으로 구성 → 복잡한 헤더 정보를 해석할 필요가 없어 영상처리가 복잡하지 않음. 헤더 정보가 없어 영상의 색상 정보나 해상도 정보를 사용자가 미리 알아야 하는 단점이 있음.

4 Raw와 BMP 파일 구조

5 [실습하기 3-1] MFC AppWizard[exe]를 이용한 MFC프로젝트 작성
[시작] 버튼 클릭 → [프로그램]-[Microsoft Visual Studio 6.0]-[Microsoft Visual C++ 6.0] 메뉴 클릭 → Visual C++ 시작 화면에서 [File]-[New] 메뉴 클릭 [New] 대화상자의 [Project] 탭에서 MFC AppWizard [exe] 항목 클릭 → Project name란에 작성할 프로그램 이름 입력, Location 항목에 프로그램을 저장할 위치 지정

6 [실습하기 3-1] MFC AppWizard[exe]를 이용한 MFC프로젝트 작성
[MFC AppWizard] 대화상자의 2단계에서 데이터베이스 기능 사용 여부를 None으로 선택

7 [실습하기 3-1] MFC AppWizard[exe]를 이용한 MFC프로젝트 작성
[MFC AppWizard] 대화상자의 3단계에서 OLE 기능의 사용 여부를 None으로 선택 [MFC AppWizard] 대화상자의 4단계에서 메인 프레임의 디자인과 부가 기능을 설정하기 위해 [Advanced] 버튼 클릭

8 [실습하기 3-1] MFC AppWizard[exe]를 이용한 MFC프로젝트 작성
[Advanced Option] 대화상자에서는 불러올 영상 파일의 확장자를 디지털 영상처리에서 기본 파일 포맷인 raw로 지정 [MFC AppWizard] 대화상자의 5단계에서 프로그램의 스타일 설정 → 주석문을 자동으로 삽입할 것인지를 결정

9 [실습하기 3-1] MFC AppWizard[exe]를 이용한 MFC프로젝트 작성
[New Project Information] 대화상자에서 설정 정보 확인 → [OK] 버튼을 클릭

10 [실습하기 3-1] MFC AppWizard[exe]를 이용한 MFC프로젝트 작성
⑪ 새 창이 실행되고 Workspace, Edit, Debug 영역이 모두 활성화됨. 여기에서 프로그램 작성을 시작하면 됨 ➊ ➋ ➍ ➎ ➏ ➌

11 [실습하기 3-1] MFC AppWizard[exe]를 이용한 MFC프로젝트 작성
➊ Workspace : 윈도우 탐색기와 같은 역할. 클래스, 대화상자, 파일 확인 가능 ➋ Edit : 프로그램을 작성하는 부분 ➌ Debug : 오류 발생시 경고 및 오류 정보를 표시 ➍~ ➏ Workspace : ClassView, ResourceView, FileView 영역으로 다시 나뉨 ➏ FileView ➍ ClassView ➎ ResourceView

12 Visual Studio 2010 을 이용할 경우 프로젝트 생성
파일 메뉴 새로 만들기 프로젝트 (CTRL+SHIFT+N) MFC 응용 프로그램 프로젝트 이름: ImageProcessing 대부분 “다음” 버튼 선택 응용 프로그램 종류 표시된 부분에 유의

13 Visual Studio 2010 을 이용한 프로젝트 생성 결과

14 객체지향 처리를 손쉽게 하기 위해, Visual studio 에서 제시하는 구조
Document – View 구조 객체지향 처리를 손쉽게 하기 위해, Visual studio 에서 제시하는 구조 꼭 지키지 않아도 관계없음 일반적인 관습에 해당 데이터 관리, 처리는 Document 클래스에서 수행 CImageProcessingDoc 와 같이 이름이 Doc로 끝남 파일 읽기, 변수 처리, 영상 처리 화면에 출력은 View 클래스에서 수행 CImageProcessingView 와 같이 이름이 View로 끝남 마우스 입력 등의 사용자 정보 처리 Document 에 저장된 정보를 이용하여 화면 출력

15 컴퓨터 소프트웨어의 구성 영상 처리 프로그램의 전형적인 구성 입력 데이터를 획득한다. (파일, 사람의 입력, 통신 등)
디지털 영상 처리의 흐름 컴퓨터 소프트웨어의 구성 입력 데이터를 획득한다. (파일, 사람의 입력, 통신 등) 데이터를 처리한다. (영상처리, 신호처리, 통계 등) 처리한 데이터는 사용자가 할당한 별도 공간에 저장된다. 처리된 데이터를 출력한다. (파일, 모니터 등) 영상 처리 프로그램의 전형적인 구성 파일에서 영상을 읽어 입력 메모리(배열)에 저장한다. 처리할 데이터를 저장하기 위해 메모리를 할당한다. 입력 메모리를 연산하여 처리 메모리에 저장한다. 처리 메모리를 화면에 출력한다.

16 OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력
디지털 영상을 처리하려면 디지털 영상을 처리하려면 디지털 영상을 Visual C++로 입력받은 뒤 일정한 루틴 따라 처리한 후 그 결과를 다시 디지털 영상 파일로 저장하는 과정이 필요. RAW 포맷의 디지털 영상에는 0~255로 구성된 8비트 그레이 레벨이 있어 C 언어의 unsigned char(0~255, 8비트)로 저장 가능 디지털 영상처리의 입력이나 출력 값은 모두 정수형이지만, 다양한 처리과정에서 실수 값이 나올 수도 있음. 이 때는 입력 영상의 데이터 값을 실수형(double)로 전환하여 영상을 처리해야 데이터가 손실되지 않음. OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력 영상 데이터를 파일에서 읽어 오려면 OnOpenDocument 함수를 재정의해야 함. OnOpenDocument 함수는 [파일]-[열기] 메뉴를 클릭하면 파일을 입력받을 수 있는 대화상자를 실행시키는 역할 수행

17 [실습하기 3-1] OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력 프로그램
Visual C++ 프로그램에서 [View]-[ClassWizard] 메뉴를 클릭 → [MFC ClassWizard] 대화상자에서 다음과 같이 지정 → [Add Function] 버튼 클릭 → CImageProcessingDoc 클래스에 OnOpenDocuemnt() 함수가 추가됨

18 [실습하기 3-1] OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력 프로그램
Member functions 항목에 OnOpenDocument 함수가 추가됐는지 확인 → [Edit Code 버튼] 버튼 → OnOpenDocument 함수로 이동

19 [실습하기 3-1] OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력 프로그램
BOOL CImageProcessingDoc::OnOpenDocument(LPCTSTR lpszPathName) { if(!CDocument::OnOpenDocument(lpszPathName)) return FALSE; // TODO: Add your specialized creation code here return TRUE; }

20 [실습하기 3-1] OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력 프로그램
영상을 입력받으려면 변수를 추가해야 함. 영상 데이터를 저장하는 변수, 영상의 가로축과 세로축 크기 변수를 지정해야 함. CImageProcessingDoc에 변수를 추가하기 위해 ClassView Workspace 창으로 이동

21 [실습하기 3-1] OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력 프로그램
BOOL CImageProcessingDoc::OnOpenDocument(LPCTSTR lpszPathName) { if (!CDocument::OnOpenDocument(lpszPathName)) return FALSE; CFile File; // 파일 객체 선언 File.Open(lpszPathName, CFile::modeRead | CFile::typeBinary); // 파일 열기 대화상자에서 선택한 파일을 지정하고 읽기 모드 선택 // 이 책에서는 영상의 크기 256*256, 512*512, 640*480만을 사용한다. if(File.GetLength() == 256*256){ // RAW 파일의 크기 결정 m_height = 256; m_width = 256; } else if(File.GetLength() == 512*512){ // RAW 파일의 크기 결정 m_height = 512; m_width = 512; else if(File.GetLength() == 640*480){ // RAW 파일의 크기 결정 m_height = 480; m_width = 640; else{ AfxMessageBox("Not Support Image Size"); // 해당 크기가 없는 경우 return 0; m_size = m_width * m_height; // 영상의 크기 계산 m_InputImage = new unsigned char [m_size]; // 입력 영상의 크기에 맞는 메모리 할당 for(int i = 0 ; i<m_size ; i++) m_InputImage[i] = 255; // 초기화 File.Read(m_InputImage, m_size); // 입력 영상 파일 읽기 File.Close(); // 파일 닫기 return TRUE;

22 [실습하기 3-1] OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력 프로그램
CImageProcessingView 클래스로 이동하여 OnDraw 함수를 재정의하여 영상 데이터를 출력함. void CImageProcessingView::OnDraw(CDC* pDC) { CImageProcessingDoc* pDoc = GetDocument(); // 도큐먼트 클래스 참조 ASSERT_VALID(pDoc); int i, j; unsigned char R, G, B; for(i=0 ; i<pDoc->m_height ; i++){ for(j=0 ; j<pDoc->m_width ; j++){ R = G = B = pDoc->m_InputImage[i*pDoc->m_width+j]; pDC->SetPixel(j+5, i+5, RGB(R, G, B)); }

23 [실습하기 3-1] OnOpenDocument 함수를 이용한 파일 입력 프로그램
결과 영상

24 Visual Studio 2010을 이용한 경우 – 클래스 마법사
프로젝트 메뉴 클래스 마법사 (CTRL+SHIFT+X) 함수 추가 표시된 부분에 유의

25 Visual Studio 2010을 이용한 경우 - 변수 추가
클래스 뷰 환경에서 CImageProcessingDoc 오른쪽 마우스 클릭 변수 추가

26 Visual Studio 2010을 이용한 경우 – 함수 수정
함수 변경

27 Section 03 MFC를 이용한 영상처리 입출력 프로그램 작성
OnSaveDocument 함수를 이용한 파일 출력 Visual C++에서 처리된 영상 데이터는 1차원이나 2차원 형태의 배열 데이터로 존재함. 이 배열 데이터를 확장자가 raw인 파일로 출력하려면 프로그램이 필요한데, 이것을 지원하는 함수가 바로 OnSaveDocument

28 [실습하기 3-3] OnSaveDocument 함수를 이용한 파일 출력 프로그램
Visual C++ 프로그램에서 [View]-[ClassWizard] 메뉴 클릭 → [MFC ClassWizard] 대화상자에서 다음과 같이 지정 → [Add Function] 버튼 클릭하여 OnSaveDocument 클래스를 함수에 추가

29 [실습하기 1-1] OnSaveDocument 함수를 이용한 파일 출력 프로그램
Member functions 항목에 OnSaveDocument가 추가된 것 확인 → [Edit Code] 버튼을 클릭해 OnSaveDocument 함수 이동 OnSaveDocument 함수가 다음과 같은 형태로 추가됨. 여기에 프로그램을 추가하여 영상 데이터를 파일로 출력함. BOOL CImageProcessingDoc::OnSaveDocument(LPCTSTR lpszPathName) { // TODO: Add your specialized code here and/or call the base class return CDocument::OnSaveDocument(lpszPathName); }

30 [실습하기 3-3] OnSaveDocument 함수를 이용한 파일 출력 프로그램
[저장] 버튼을 클릭 → [다른 이름으로 저장] 대화상자에서 저장할 파일 이름을 입력해 프로그램 저장 BOOL CImageProcessingDoc::OnSaveDocument(LPCTSTR lpszPathName) { CFile File; // 파일 객체 선언 CFileDialog SaveDlg(FALSE, "raw", NULL, OFN_HIDEREADONLY); // raw 파일을 다른 이름으로 저장하기를 위한 대화상자 객체 선언 if(SaveDlg.DoModal() == IDOK){ // DoModal 멤버 함수에서 저장하기 수행 File.Open(SaveDlg.GetPathName(), CFile::modeCreate | CFile::modeWrite); // 파일 열기 File.Write(m_InputImage, m_size); // 파일 쓰기 File.Close(); // 파일 닫기 } return TRUE;

31 Section 04 MFC를 이용한 영상 축소 다운 샘플링(Down Sampling) 디지털 영상을 축소하는 가장 간단한 방법
다운 샘플링은 원 영상의 값을 일정한 좌표 단위로 버리는 것. 디지털 영상은 2차원이므로 수평축 샘플링과 수직축 샘플링이 모두 되어야 함.

32 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 Visual C++ 프로그램의 Workspace 창에서 [ResourceView] 탭 클릭 → [Menu]-[IDR_IMAGEPTYPE] 메뉴를 더블클릭해 [도움말] 메뉴 오른쪽에 프레임 메뉴를 하나 만듦 → 프레임 메뉴 위에서 마우스 오른쪽 버튼을 누르 후[Properties] 메뉴 클릭 → [Menu Item Properties] 대화상자에서 다음과 같이 설정 → [Enter] 클릭 ➊ ➋ Caption 설정

33 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 → [영상처리] 메뉴 아래에 상자 선택 후 바로가기 메뉴 [Properties] 클릭 → [Menu Item Properties] 대화상자에서 ID와 Captions를 입력 → 생성된 [DownSample] 메뉴에서 바로가기 메뉴 [ClassWizard] 클릭

34 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 → [MFC ClassWizard] 대화상자에서 Object Ids 항목을 ID_DOWN_SAMPLING, Message 항목을 COMMAND로 선택 → <Add Function> 버튼 클릭

35 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 [Add Member Fuction] 대화상자의 View Class에서 다운 샘플링을 담당할 함수가 생성됐는지 확인 → [OK] 버튼 클릭 → 다시 [MFC ClassWizard] 대화상자에서 [Edit Code] 버튼을 클릭해 함수로 이동 ResourceView 창에서 [ImageProcessing resources]-[Dialog] 폴더 선택 → 바로가기 메뉴 [Insert Dialog] 클릭 → 새 [Dialog] 대화상자가 추가됨.

36 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 Controls 도구 상자를 이용하여 대화상자에 샘플링 비율을 입력할 수 있도록 대화상자 편집

37 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 → 대화상자에 삽입된 각 항목의 속성(Properties)을 다음과 같이 설정

38 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 [View]-[ClassWizard] 메뉴 클릭 → [MFC ClassWizard] 대화상자에서 새로 추가된 대화상자를 추가하기 위해 [Adding a Class] 대화상자에서 Create a new class 항목을 체크 → [OK] 버튼 클릭 → [New Class] 대화상자에서 다음과 같이 지정한 뒤 [OK] 버튼 클릭(클래스 이름 앞에는 반드시 ‘C’를 붙여주어야 함)→ 클래스의 이름을 등록하면 파일 이름은 자동으로 생성됨.

39 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 [View]-[ClassWizard] 메뉴 클릭 → [MFC ClassWizard] 대화상자의 Object IDs 항목에서 DownSampleDlg 클래스를 선택한 뒤 [Member Variables] 탭 클릭 → 다음과 같이 세부 항목을 지정한 뒤 [Add Variable] 버튼 클릭 → [Add Member Variable] 대화상자에서 다음과 같이 지정하고 [OK] 버튼 클릭 다시 [MFC ClassWizard] 대화상자에서 IDE_EDIT1 항목을 선택한 뒤 대화상자 아래쪽의 항목을 이용해 변수의 최소값과 최대값을 지정

40 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램

41 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 메인 프레임에서 [영상처리]-[DownSample] 메뉴를 클릭했을 때 실제로 다운 샘플링이 발생하도록 프로그램을 작성해 주어야 함. 파일을 입·출력 때처럼 Doc 클래스에서 실제로 프로그램을 작성하고, View 클래스가 작성된 프로그램을 호출하여 화면에 출력할 수 있도록 만듦 추가된 대화상자를 Doc 클래스에서 사용하려면 다음과 같은 선언 부분이 필요함. ImageProcessingDoc.cpp 파일의 윗부분에 DownSampleDlg.h 코드 추가 #include "stdafx.h" #include "ImageProcessing.h" #include "ImageProcessingDoc.h" #include "DownSampleDlg.h" // 대화상자 사용을 위한 헤더 선언

42 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 Doc 클래스에 OnDownSampling 함수 추가
→ ClassView Workspace에서 CimageProcessingDoc 항목에서 바로가기 메뉴 [Add Member Variable]를 클릭 → 처리 결과 저장 변수, 결과 영상의 가로축 크기, 세로축 크기 지정 변수 등의 사용할 변수 추가

43 → 다음과 같이 OnDownSampling 함수 작성
[실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 → 다음과 같이 OnDownSampling 함수 작성 void CImageProcessingDoc::OnDownSampling() { int i, j; CDownSampleDlg dlg; if(dlg.DoModal() == IDOK) // 대화상자의 활성화 여부 m_Re_height = m_height / dlg.m_DownSampleRate; // 축소 영상의 세로 길이를 계산 m_Re_width = m_width / dlg.m_DownSampleRate; // 축소 영상의 가로 길이를 계산 m_Re_size = m_Re_height * m_Re_width; // 축소 영상의 크기를 계산 m_OutputImage = new unsigned char [m_Re_size]; // 축소 영상을 위한 메모리 할당 for(i=0 ; i<m_Re_height ; i++){ for(j=0 ; j<m_Re_width ; j++){ m_OutputImage[i*m_Re_width + j] = m_InputImage[(i*dlg.m_DownSampleRate*m_width)+dlg.m_DownSampleRate*j]; // 축소 영상을 생성 }

44 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 ⑩ 다음과 같이 View 클래스의 OnDownSampling 함수 작성
void CImageProcessingView::OnDownSampling() { // TODO: Add your command handler code here CImageProcessingDoc* pDoc = GetDocument(); // Doc 클래스 참조 ASSERT_VALID(pDoc); pDoc->OnDownSampling(); // Doc 클래스에 OnDownSampling 함수 호출 Invalidate(TRUE); // 화면 갱신 }

45 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 ⑪ 처리된 결과를 화면에 표시하기 위해 OnDraw 함수를 다음과 같이 재정의
void CImageProcessingView::OnDraw(CDC* pDC) { CImageProcessingDoc* pDoc = GetDocument(); // Doc 클래스 참조 ASSERT_VALID(pDoc); // TODO: add draw code for native data here int i, j; unsigned char R, G, B; // 입력 영상 출력 for(i = 0 ; i<pDoc->m_height ; i++){ for(j = 0 ; j<pDoc->m_width ; j++){ R = pDoc->m_InputImage[i*pDoc->m_width+j]; G = B = R; pDC->SetPixel(j+5, i+5, RGB(R, G, B)); } // 축소된 영상 출력 for(i = 0 ; i<pDoc->m_Re_height ; i++){ for(j = 0 ; j<pDoc->m_Re_width ; j++){ R = pDoc->m_OutputImage[i*pDoc->m_Re_width+j]; pDC->SetPixel(j+pDoc->m_width+10, i+5, RGB(R, G, B));

46 [실습하기 3-4] 영상 축소 프로그램 ⑫ 실행 결과 영상. 이후 작성되는 프로그램에서는 결과 영상을 m_OutputImage 배열에 입력하고, 결과 영상의 가로축 크기와 세로축 크기를 m_Re_width, m_Re_height에 값을 지정하면 OnDraw 함수에서는 처리된 결과를 화면 오른쪽에 표시하게 됨

47 VS 2010에서 [실습하기 3-4] 메뉴 편집 보기(V)-> 리소스 뷰 (CTRL+SHIFT+E)로 리소스 화면을 보임 Menu 의 IDR_ImageProcessingTYPE 더블클릭하면 메뉴 편집 가능 ‘영상처리’ 메뉴 생성하고, ‘DownSample’ 하위 메뉴 생성 DownSample 하위 메뉴를 더블 클릭하면 속성 편집 가능 ID를 ID_DOWN_SAMPLING 으로 변경 이제 프로그램의 DownSample 메뉴는 소스코드 내부에서 ID_DOWNSAMPLING 값(VS가 부여한 정수값)으로 인식

48 원하는 하위 메뉴(DownSample) 선택 이벤트 처리기 추가
VS2010에서 [실습하기 3-4] 메뉴 이벤트 처리 원하는 하위 메뉴(DownSample) 선택 마우스 오른쪽 버튼으로 팝업메뉴 이벤트 처리기 추가 COMMAND (메뉴 선택하면) CImageProcessingView (에서 처리) OnDownSampling (함수가 호출됨) 저절로 다음 소스코드가 추가됨 ON_COMMAND(ID_DOWN_SAMPLING, &CImageProcessingView::OnDownSampling)

49 왼쪽 ‘리소스 뷰’ 창에서 Dialog 부분에서 오른쪽 마우스 버튼을 눌러 팝업 메뉴
VS2010에서 [실습하기 3-4] 대화상자 생성 왼쪽 ‘리소스 뷰’ 창에서 Dialog 부분에서 오른쪽 마우스 버튼을 눌러 팝업 메뉴 Dialog 삽입 Dialog 를 수정해야 하므로, 도구상자를 꺼내야 함 전체 메뉴의 보기->도구상자 (CTRL+ALT+X)

50 VS2010 에서 [실습하기 3-4] 대화상자와 소스코드 연결
대화상자를 완성시킴 Edit Control 등을 배치 만들어진 대화상자를 소스코드와 연동 대화상자를 더블클릭, 클래스 추가 마법사 자동 시작 클래스 이름을 결정 (CDownSampleDlg) 자동으로 소스코드가 생성될 파일 이름이 결정됨 클래스 마법사 (CTRL+SHIFT+X) 프로젝트 메뉴 -> 클래스 마법사 멤버변수 추가 (m_DownSampleRate) 이제 에디트 창에 입력된 값은 CDownSampleDlg 클래스의 m_DownSampleRate 변수에 자동으로 저장됨 [실습 3-4]의 7단계부터 수행 동일

51 Section 05 MFC를 이용한 영상 확대 업 샘플링(Up Sampling)
영상을 확대할 때는 먼저 일정한 배열 간격으로 재배열해야 하는 것 단순 업 샘플링을 사용하여 영상을 확대하면 영상의 품질이 현저히 떨어짐. 영상을 확대해도 선명한 품질을 얻고 싶다면 업 샘플링으로 얻은 데이터와 원본 영상의 데이터를 이용하여 보간(Interpolation)을 해야 함 3장에서는 단순 재배열로 확대하는 것만 다루고 보간을 사용한 영상의 확대는 8장의 기하학 처리에서 학습함.

52 [실습하기 3-5] 영상 확대 프로그램 Visual C++ 프로그램을 실행한 뒤 Workspace 창에서 [ResourceView] 탭 클릭 → [Menu]-[IDR_IMAGEPTYPE] 폴더 더블클릭 → [영상처리] 하위에 [UpSample] 메뉴가 새로 추가 됨. →추가된 메뉴에서 [Properties] 클릭 → [Menu Item Properties] 대화상자에서 다음과 같이 설정

53 [실습하기 3-5] 영상 확대 프로그램 → [View]-[ClassWizard] 메뉴 클릭 → [MFC ClassWizard] 대화상자에서 업 샘플링 함수를 다음과 같이 생성함.

54 [실습하기 3-5] 영상 확대 프로그램 [Add Function] 버튼 클릭 → View Class에 다운 샘플링을 담당하는 함수를 생성 → 업 샘플링도 다운 샘플링처럼 다양한 샘플링 비율로 샘플링이 가능하며, 보간법의 사용 유무와 종류를 결정해 주어야 함. 따라서 업 샘플은 새로운 대화상자를 추가하여 업 샘플의 추가 정보를 대화상자에서 입력받도록 함

55 [실습하기 3-5] 영상 확대 프로그램 [View]-[ClassWizard] 메뉴를 클릭 → [MFC ClassWizard]대화상자에서 업 샘플링 함수를 다음과 같이 생성

56 → CUpSampleDlg의 IDC_EDIT1에 다음과 같이 변수 등록
[실습하기 3-5] 영상 확대 프로그램 [MFC ClassWizard] 대화상자에서 추가된 대화상자를 새로운 이름의 클래스로 등록함 → CUpSampleDlg의 IDC_EDIT1에 다음과 같이 변수 등록

57 [실습하기 3-5] 영상 확대 프로그램 UpSampleDlg 대화상자를 Doc 클래스에서 사용하기 위해 ImageProcessingDoc.cpp 파일의 윗부분에 UpSampleDlg.h 코드를 포함시킴 → Doc 클래스에 OnUpSampling 함수를 추가함 #include "stdafx.h" #include "ImageProcessing.h" #include "ImageProcessingDoc.h" #include "DownSampleDlg.h" #include "UpSampleDlg.h"

58 [실습하기 3-5] 영상 확대 프로그램 void CImageProcessingDoc::OnUpSampling() {
int i, j; CUpSampleDlg dlg; if(dlg.DoModal() == IDOK){ // DoModal 대화상자의 활성화 여부 m_Re_height = m_height * dlg.m_UpSampleRate; // 확대 영상의 세로 길이 계산 m_Re_width = m_width * dlg.m_UpSampleRate; // 확대 영상의 가로 길이 계산 m_Re_size = m_Re_height * m_Re_width; // 확대 영상의 크기 계산 m_OutputImage = new unsigned char[m_Re_size]; // 확대 영상을 위한 메모리 할당 for(i=0 ; i<m_Re_size ; i++) m_OutputImage[i] = 0; // 초기화 for(i=0 ; i<m_height ; i++){ for(j=0 ; j<m_width ; j++){ m_OutputImage[i*dlg.m_UpSampleRate*m_Re_width + dlg.m_UpSampleRate*j]= m_InputImage[i*m_width + j]; } // 재배치하여 영상 확대 }

59 [실습하기 3-5] 영상 확대 프로그램 View 클래스의 OnUpSampling 함수를 다음과 같이 작성 결과 영상
void CImageProcessingView::OnUpSampling() { // TODO: Add your command handler code here CImageProcessingDoc* pDoc = GetDocument(); // Doc 클래스 참조 ASSERT_VALID(pDoc); pDoc->OnUpSampling(); // Doc 클래스에 OnUpSampling 함수 호출 Invalidate(TRUE); // 화면 갱신 }

60 Section 06 MFC를 이용한 양자화 영상처리
표본화된 화소의 밝기나 색상을 정해진 몇 단계의 값으로 근사화하는 과정 화소의 밝기나 색상이 숫자로 표현되어 화소는 양자화된 표본 값을 갖게 됨. 밝기나 색상이 몇 단계로 표현되느냐는 양자화 비트(Quantization Bits)로 결정됨.

61 [실습하기 3-6] 양자화 프로그램 Visual C++ 프로그램의 Workspace 창에서 [ResourceView] 탭 클릭 → [Menu]-[IDR_IMAGEPTYPE] 메뉴 더블클릭 → 추가된 메뉴 프레임의 속성을 다음과 같이 지정

62 [실습하기 3-6] 양자화 프로그램 [MFC ClassWizard] 대화상자를 이용해 View 클래스에 OnQuantization 함수 생성

63 [실습하기 3-6] 양자화 프로그램 ResourceView 창에서 [ImageProcessing resources]-[Dialog] 폴더 클릭→ 바로가기 메뉴 [Insert Dialog] 클릭→ 대화상자의 속성을 다음과 같이 지정

64 [실습하기 3-6] 양자화 프로그램 [MFC ClassWizard] 대화상자에서 양자화 비트 대화상자의 새로운 클래스를 등록
→ CQuantizationDlg 클래스를 선택하고 [Member Variables] 탭에서 IDC_EDIT1에 다음과 같이 변수 할당

65 [실습하기 3-6] 양자화 프로그램 Doc 클래스에서 양자화 비트 대화상자를 사용하기 위해 양자화 비트 대화상자의 헤더 파일 선언 → 양자화 함수를 생성하고 양자화 프로그램 작성. 양자화 레벨의 수는 2bit로 계산되므로, NM을 계산하는 pow 함수를 사용함(math.h에 포함되어 있음) #include "stdafx.h" #include "ImageProcessing.h" #include "ImageProcessingDoc.h" #include "DownSampleDlg.h" #include "UpSampleDlg.h" #include "QuantizationDlg.h" // 대화상자 사용을 위한 헤더 선언 #include "math.h" // 수학 함수 사용을 위한 헤더 선언

66 [실습하기 3-6] 양자화 프로그램 void CImageProcessingDoc::OnQuantization() {
CQuantizationDlg dlg; if(dlg.DoModal() == IDOK) // 양자화 비트 수를 결정하는 대화상자의 활성화 여부 int i, j, value, LEVEL; double HIGH, *TEMP; m_Re_height = m_height; m_Re_width = m_width; m_Re_size = m_Re_height * m_Re_width; m_OutputImage = new unsigned char[m_Re_size]; // 양자화 처리된 영상을 출력하기 위한 메모리 할당 TEMP = new double [m_size]; // 입력 영상 크기(m_size)와 동일한 메모리 할당 LEVEL=256; // 입력 영상의 양자화 단계(28=256) HIGH=256.; value = (int)pow(2, dlg.m_QuantBit); // 양자화 단계 결정(예 : 24=16) for(i=0 ; i<m_size ; i++){ for(j=0 ; j<value ; j++){ // 더 효율적인 방법은? if(m_InputImage[i] >=(LEVEL/value)*j && m_InputImage[i]<(LEVEL/value)*(j+1)){ TEMP[i]=(double)(HIGH/value)*j; // 양자화 수행 } m_OutputImage[i] = (unsigned char)TEMP[i]; // 결과 영상 생성 } // TEMP 메모리의 delete

67 [실습하기 3-6] 양자화 프로그램 View 클래스에서 Doc 클래스의 OnQuantization 함수를 호출하고 화면을 갱신할 수 있도록 프로그램 작성 결과 영상 void CImageProcessingView::OnQuantization() { // TODO: Add your command handler code here CImageProcessingDoc* pDoc = GetDocument(); // Doc 클래스 참조 ASSERT_VALID(pDoc); pDoc->OnQuantization(); // Doc 클래스에 OnQuantization 함수 호출 Invalidate(TRUE); // 화면 갱신 }

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