¿Cómo convertir un PNG de 24 bits a PNG de 3 bits usando el difuminado Floyd-Steinberg?

Question

Cómo convertir un PNG de 24 bits a PNG de 3 bits usando Floyd–Steinberg dithering? java.awt.image.BufferedImage se debe usar para obtener y establecer valores RGB.

en Wikipedia, se da un ejemplo de cómo convertir un bit 16 una imagen de 8 bits a:

find_closest_palette_color(oldpixel) = (oldpixel + 128)/256 

base a esto, hay alguna idea de cómo encajar el ejemplo anterior con el fin de lograr ¿la meta?

Answer 1

Utilice image.getRGB(x, y) y image.setRGB(x, y, color) y utilice pseudocode del wikipedia article. Tenga en cuenta que el código en el wiki no dice cómo "restar", "agregar" y "multiplicar" colores. (La clase T3 continuación se encarga de la manipulación "color".)

El código siguiente producirá captura de pantalla:

class Test { 
    private static BufferedImage floydSteinbergDithering(BufferedImage img) { 

    C3[] palette = new C3[] { 
     new C3( 0, 0, 0), 
     new C3( 0, 0, 255), 
     new C3( 0, 255, 0), 
     new C3( 0, 255, 255), 
     new C3(255, 0, 0), 
     new C3(255, 0, 255), 
     new C3(255, 255, 0), 
     new C3(255, 255, 255) 
    }; 

    int w = img.getWidth(); 
    int h = img.getHeight(); 

    C3[][] d = new C3[h][w]; 

    for (int y = 0; y < h; y++) 
     for (int x = 0; x < w; x++) 
     d[y][x] = new C3(img.getRGB(x, y)); 

    for (int y = 0; y < img.getHeight(); y++) { 
     for (int x = 0; x < img.getWidth(); x++) { 

     C3 oldColor = d[y][x]; 
     C3 newColor = findClosestPaletteColor(oldColor, palette); 
     img.setRGB(x, y, newColor.toColor().getRGB()); 

     C3 err = oldColor.sub(newColor); 

     if (x+1 < w)   d[y ][x+1] = d[y ][x+1].add(err.mul(7./16)); 
     if (x-1>=0 && y+1<h) d[y+1][x-1] = d[y+1][x-1].add(err.mul(3./16)); 
     if (y+1 < h)   d[y+1][x ] = d[y+1][x ].add(err.mul(5./16)); 
     if (x+1<w && y+1<h) d[y+1][x+1] = d[y+1][x+1].add(err.mul(1./16)); 
     } 
    } 

    return img; 
    } 

    private static C3 findClosestPaletteColor(C3 c, C3[] palette) { 
    C3 closest = palette[0]; 

    for (C3 n : palette) 
     if (n.diff(c) < closest.diff(c)) 
     closest = n; 

    return closest; 
    } 

    public static void main(String[] args) throws IOException { 

    final BufferedImage normal = ImageIO.read(new URL("http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/2/24/Lenna.png")).getSubimage(100, 100, 300, 300); 
    final BufferedImage dietered = floydSteinbergDithering(ImageIO.read(new URL("http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/2/24/Lenna.png"))).getSubimage(100, 100, 300, 300); 

    JFrame frame = new JFrame("Test"); 
    frame.setLayout(new GridLayout(1, 2)); 

    frame.add(new JComponent() { 
     @Override 
     protected void paintComponent(Graphics g) { 
     super.paintComponent(g); 
     g.drawImage(normal, 0, 0, this); 
     } 
    }); 
    frame.add(new JComponent() { 
     @Override 
     protected void paintComponent(Graphics g) { 
     super.paintComponent(g); 
     g.drawImage(dietered, 0, 0, this); 
     } 
    }); 

    frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 
    frame.setSize(400, 400); 
    frame.setVisible(true); 
    } 


    static class C3 { 
    int r, g, b; 

    public C3(int c) { 
     Color color = new Color(c); 
     this.r = color.getRed(); 
     this.g = color.getGreen(); 
     this.b = color.getBlue(); 
    } 
    public C3(int r, int g, int b) { 
     this.r = r; 
     this.g = g; 
     this.b = b; 
    } 

    public C3 add(C3 o) { 
     return new C3(r + o.r, g + o.g, b + o.b); 
    } 
    public C3 sub(C3 o) { 
     return new C3(r - o.r, g - o.g, b - o.b); 
    } 
    public C3 mul(double d) { 
     return new C3((int) (d * r), (int) (d * g), (int) (d * b)); 
    } 
    public int diff(C3 o) { 
     return Math.abs(r - o.r) + Math.abs(g - o.g) + Math.abs(b - o.b); 
    } 

    public int toRGB() { 
     return toColor().getRGB(); 
    } 
    public Color toColor() { 
     return new Color(clamp(r), clamp(g), clamp(b)); 
    } 
    public int clamp(int c) { 
     return Math.max(0, Math.min(255, c)); 
    } 
    } 
} 

Answer 2

Puede utilizar JAI: http://java.sun.com/products/java-media/jai/forDevelopers/jai1_0_1guide-unc/Image-manipulation.doc.html

Answer 3

código fuente necesita el método que falta "diff" en la clase estática C3. de lo contrario, no compila ni funciona.

aquí está el método de diferencias que faltan:

public int diff(C3 o) { 
    int Rdiff = o.r - this.r; 
    int Gdiff = o.g - this.g; 
    int Bdiff = o.b - this.b; 
    int distanceSquared = Rdiff*Rdiff + Gdiff*Gdiff + Bdiff*Bdiff; 
    return distanceSquared; 
} 

Answer 4

Por cierto, aquí está el código y demostración en vivo de Floyd-Steinberg en vídeo! :)

http://blog.ivank.net/floyd-steinberg-dithering-in-javascript.html