src/gdcmPixelReadConvert.cxx

   1 /*=========================================================================
   2
   3   Program:   gdcm
   4   Module:    $RCSfile: gdcmPixelReadConvert.cxx,v $
   5   Language:  C++
   6   Date:      $Date: 2005/02/16 10:19:19 $
   7   Version:   $Revision: 1.51 $
   8
   9   Copyright (c) CREATIS (Centre de Recherche et d'Applications en Traitement de
  10   l'Image). All rights reserved. See Doc/License.txt or
  11   http://www.creatis.insa-lyon.fr/Public/Gdcm/License.html for details.
  12
  13      This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
  14      the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  15      PURPOSE.  See the above copyright notices for more information.
  16
  17 =========================================================================*/
  18
  19 #include "gdcmDebug.h"
  20 #include "gdcmFile.h"
  21 #include "gdcmGlobal.h"
  22 #include "gdcmTS.h"
  23 #include "gdcmPixelReadConvert.h"
  24 #include "gdcmDocEntry.h"
  25 #include "gdcmRLEFramesInfo.h"
  26 #include "gdcmJPEGFragmentsInfo.h"
  27
  28 #include <fstream>
  29 #include <stdio.h> //for sscanf
  30
  31 namespace gdcm
  32 {
  33 //-----------------------------------------------------------------------------
  34 #define str2num(str, typeNum) *((typeNum *)(str))
  35
  36 //-----------------------------------------------------------------------------
  37 // Constructor / Destructor
  38 /// Constructor
  39 PixelReadConvert::PixelReadConvert()
  40 {
  41    RGB          = 0;
  42    RGBSize      = 0;
  43    Raw          = 0;
  44    RawSize      = 0;
  45    LutRGBA      = 0;
  46    LutRedData   = 0;
  47    LutGreenData = 0;
  48    LutBlueData  = 0;
  49 }
  50
  51 /// Canonical Destructor
  52 PixelReadConvert::~PixelReadConvert()
  53 {
  54    Squeeze();
  55 }
  56
  57 //-----------------------------------------------------------------------------
  58 // Public
  59 /**
  60  * \brief Predicate to know whether the image[s] (once Raw) is RGB.
  61  * \note See comments of \ref ConvertHandleColor
  62  */
  63 bool PixelReadConvert::IsRawRGB()
  64 {
  65    if (   IsMonochrome
  66        || PlanarConfiguration == 2
  67        || IsPaletteColor )
  68    {
  69       return false;
  70    }
  71    return true;
  72 }
  73 /**
  74  * \brief Gets various usefull informations from the file header
  75  * @param file gdcm::File pointer
  76  */
  77 void PixelReadConvert::GrabInformationsFromFile( File *file )
  78 {
  79    // Number of Bits Allocated for storing a Pixel is defaulted to 16
  80    // when absent from the file.
  81    BitsAllocated = file->GetBitsAllocated();
  82    if ( BitsAllocated == 0 )
  83    {
  84       BitsAllocated = 16;
  85    }
  86
  87    // Number of "Bits Stored", defaulted to number of "Bits Allocated"
  88    // when absent from the file.
  89    BitsStored = file->GetBitsStored();
  90    if ( BitsStored == 0 )
  91    {
  92       BitsStored = BitsAllocated;
  93    }
  94
  95    // High Bit Position, defaulted to "Bits Allocated" - 1
  96    HighBitPosition = file->GetHighBitPosition();
  97    if ( HighBitPosition == 0 )
  98    {
  99       HighBitPosition = BitsAllocated - 1;
 100    }
 101
 102    XSize           = file->GetXSize();
 103    YSize           = file->GetYSize();
 104    ZSize           = file->GetZSize();
 105    SamplesPerPixel = file->GetSamplesPerPixel();
 106    PixelSize       = file->GetPixelSize();
 107    PixelSign       = file->IsSignedPixelData();
 108    SwapCode        = file->GetSwapCode();
 109    std::string ts  = file->GetTransferSyntax();
 110    IsRaw =
 111         ( ! file->IsDicomV3() )
 112      || Global::GetTS()->GetSpecialTransferSyntax(ts) == TS::ImplicitVRLittleEndian
 113      || Global::GetTS()->GetSpecialTransferSyntax(ts) == TS::ImplicitVRLittleEndianDLXGE
 114      || Global::GetTS()->GetSpecialTransferSyntax(ts) == TS::ExplicitVRLittleEndian
 115      || Global::GetTS()->GetSpecialTransferSyntax(ts) == TS::ExplicitVRBigEndian
 116      || Global::GetTS()->GetSpecialTransferSyntax(ts) == TS::DeflatedExplicitVRLittleEndian;
 117
 118    IsJPEG2000      = Global::GetTS()->IsJPEG2000(ts);
 119    IsJPEGLS        = Global::GetTS()->IsJPEGLS(ts);
 120    IsJPEGLossy     = Global::GetTS()->IsJPEGLossy(ts);
 121    IsJPEGLossless  = Global::GetTS()->IsJPEGLossless(ts);
 122    IsRLELossless   = Global::GetTS()->IsRLELossless(ts);
 123
 124    PixelOffset     = file->GetPixelOffset();
 125    PixelDataLength = file->GetPixelAreaLength();
 126    RLEInfo         = file->GetRLEInfo();
 127    JPEGInfo        = file->GetJPEGInfo();
 128
 129    IsMonochrome    = file->IsMonochrome();
 130    IsMonochrome1   = file->IsMonochrome1();
 131    IsPaletteColor  = file->IsPaletteColor();
 132    IsYBRFull       = file->IsYBRFull();
 133
 134    PlanarConfiguration = file->GetPlanarConfiguration();
 135
 136    /////////////////////////////////////////////////////////////////
 137    // LUT section:
 138    HasLUT = file->HasLUT();
 139    if ( HasLUT )
 140    {
 141       // Just in case some access to a File element requires disk access.
 142       LutRedDescriptor   = file->GetEntryValue( 0x0028, 0x1101 );
 143       LutGreenDescriptor = file->GetEntryValue( 0x0028, 0x1102 );
 144       LutBlueDescriptor  = file->GetEntryValue( 0x0028, 0x1103 );
 145
 146       // Depending on the value of Document::MAX_SIZE_LOAD_ELEMENT_VALUE
 147       // [ refer to invocation of Document::SetMaxSizeLoadEntry() in
 148       // Document::Document() ], the loading of the value (content) of a
 149       // [Bin|Val]Entry occurence migth have been hindered (read simply NOT
 150       // loaded). Hence, we first try to obtain the LUTs data from the file
 151       // and when this fails we read the LUTs data directly from disk.
 152       // \TODO Reading a [Bin|Val]Entry directly from disk is a kludge.
 153       //       We should NOT bypass the [Bin|Val]Entry class. Instead
 154       //       an access to an UNLOADED content of a [Bin|Val]Entry occurence
 155       //       (e.g. BinEntry::GetBinArea()) should force disk access from
 156       //       within the [Bin|Val]Entry class itself. The only problem
 157       //       is that the [Bin|Val]Entry is unaware of the FILE* is was
 158       //       parsed from. Fix that. FIXME.
 159
 160       // //// Red round
 161       file->LoadEntryBinArea(0x0028, 0x1201);
 162       LutRedData = (uint8_t*)file->GetEntryBinArea( 0x0028, 0x1201 );
 163       if ( ! LutRedData )
 164       {
 165          gdcmWarningMacro( "Unable to read Red LUT data" );
 166       }
 167
 168       // //// Green round:
 169       file->LoadEntryBinArea(0x0028, 0x1202);
 170       LutGreenData = (uint8_t*)file->GetEntryBinArea(0x0028, 0x1202 );
 171       if ( ! LutGreenData)
 172       {
 173          gdcmWarningMacro( "Unable to read Green LUT data" );
 174       }
 175
 176       // //// Blue round:
 177       file->LoadEntryBinArea(0x0028, 0x1203);
 178       LutBlueData = (uint8_t*)file->GetEntryBinArea( 0x0028, 0x1203 );
 179       if ( ! LutBlueData )
 180       {
 181          gdcmWarningMacro( "Unable to read Blue LUT data" );
 182       }
 183    }
 184
 185    ComputeRawAndRGBSizes();
 186 }
 187
 188 /// \brief Reads from disk and decompresses Pixels
 189 bool PixelReadConvert::ReadAndDecompressPixelData( std::ifstream *fp )
 190 {
 191    // ComputeRawAndRGBSizes is already made by
 192    // ::GrabInformationsFromfile. So, the structure sizes are
 193    // correct
 194    Squeeze();
 195
 196    //////////////////////////////////////////////////
 197    //// First stage: get our hands on the Pixel Data.
 198    if ( !fp )
 199    {
 200       gdcmWarningMacro( "Unavailable file pointer." );
 201       return false;
 202    }
 203
 204    fp->seekg( PixelOffset, std::ios::beg );
 205    if( fp->fail() || fp->eof())
 206    {
 207       gdcmWarningMacro( "Unable to find PixelOffset in file." );
 208       return false;
 209    }
 210
 211    AllocateRaw();
 212
 213    //////////////////////////////////////////////////
 214    //// Second stage: read from disk dans decompress.
 215    if ( BitsAllocated == 12 )
 216    {
 217       ReadAndDecompress12BitsTo16Bits( fp);
 218    }
 219    else if ( IsRaw )
 220    {
 221       // This problem can be found when some obvious informations are found
 222       // after the field containing the image data. In this case, these
 223       // bad data are added to the size of the image (in the PixelDataLength
 224       // variable). But RawSize is the right size of the image !
 225       if( PixelDataLength != RawSize)
 226       {
 227          gdcmWarningMacro( "Mismatch between PixelReadConvert : "
 228                             << PixelDataLength << " and RawSize : " << RawSize );
 229       }
 230       if( PixelDataLength > RawSize)
 231       {
 232          fp->read( (char*)Raw, RawSize);
 233       }
 234       else
 235       {
 236          fp->read( (char*)Raw, PixelDataLength);
 237       }
 238
 239       if ( fp->fail() || fp->eof())
 240       {
 241          gdcmWarningMacro( "Reading of Raw pixel data failed." );
 242          return false;
 243       }
 244    }
 245    else if ( IsRLELossless )
 246    {
 247       if ( ! RLEInfo->DecompressRLEFile( fp, Raw, XSize, YSize, ZSize, BitsAllocated ) )
 248       {
 249          gdcmWarningMacro( "RLE decompressor failed." );
 250          return false;
 251       }
 252    }
 253    else
 254    {
 255       // Default case concerns JPEG family
 256       if ( ! ReadAndDecompressJPEGFile( fp ) )
 257       {
 258          gdcmWarningMacro( "JPEG decompressor failed." );
 259          return false;
 260       }
 261    }
 262
 263    ////////////////////////////////////////////
 264    //// Third stage: twigle the bytes and bits.
 265    ConvertReorderEndianity();
 266    ConvertReArrangeBits();
 267    ConvertFixGreyLevels();
 268    ConvertHandleColor();
 269
 270    return true;
 271 }
 272
 273 /// Deletes Pixels Area
 274 void PixelReadConvert::Squeeze()
 275 {
 276    if ( RGB )
 277       delete [] RGB;
 278    RGB = 0;
 279
 280    if ( Raw )
 281       delete [] Raw;
 282    Raw = 0;
 283
 284    if ( LutRGBA )
 285       delete [] LutRGBA;
 286    LutRGBA = 0;
 287 }
 288
 289 /**
 290  * \brief Build the RGB image from the Raw imagage and the LUTs.
 291  */
 292 bool PixelReadConvert::BuildRGBImage()
 293 {
 294    if ( RGB )
 295    {
 296       // The job is already done.
 297       return true;
 298    }
 299
 300    if ( ! Raw )
 301    {
 302       // The job can't be done
 303       return false;
 304    }
 305
 306    BuildLUTRGBA();
 307    if ( ! LutRGBA )
 308    {
 309       // The job can't be done
 310       return false;
 311    }
 312
 313    // Build RGB Pixels
 314    AllocateRGB();
 315    uint8_t *localRGB = RGB;
 316    for (size_t i = 0; i < RawSize; ++i )
 317    {
 318       int j  = Raw[i] * 4;
 319       *localRGB++ = LutRGBA[j];
 320       *localRGB++ = LutRGBA[j+1];
 321       *localRGB++ = LutRGBA[j+2];
 322    }
 323    return true;
 324 }
 325
 326 //-----------------------------------------------------------------------------
 327 // Protected
 328
 329 //-----------------------------------------------------------------------------
 330 // Private
 331 /**
 332  * \brief Read from file a 12 bits per pixel image and decompress it
 333  *        into a 16 bits per pixel image.
 334  */
 335 void PixelReadConvert::ReadAndDecompress12BitsTo16Bits( std::ifstream *fp )
 336                throw ( FormatError )
 337 {
 338    int nbPixels = XSize * YSize;
 339    uint16_t *localDecompres = (uint16_t*)Raw;
 340
 341    for( int p = 0; p < nbPixels; p += 2 )
 342    {
 343       uint8_t b0, b1, b2;
 344
 345       fp->read( (char*)&b0, 1);
 346       if ( fp->fail() || fp->eof() )
 347       {
 348          throw FormatError( "PixelReadConvert::ReadAndDecompress12BitsTo16Bits()",
 349                                 "Unfound first block" );
 350       }
 351
 352       fp->read( (char*)&b1, 1 );
 353       if ( fp->fail() || fp->eof())
 354       {
 355          throw FormatError( "PixelReadConvert::ReadAndDecompress12BitsTo16Bits()",
 356                                 "Unfound second block" );
 357       }
 358
 359       fp->read( (char*)&b2, 1 );
 360       if ( fp->fail() || fp->eof())
 361       {
 362          throw FormatError( "PixelReadConvert::ReadAndDecompress12BitsTo16Bits()",
 363                                 "Unfound second block" );
 364       }
 365
 366       // Two steps are necessary to please VC++
 367       //
 368       // 2 pixels 12bit =     [0xABCDEF]
 369       // 2 pixels 16bit = [0x0ABD] + [0x0FCE]
 370       //                        A                     B                 D
 371       *localDecompres++ =  ((b0 >> 4) << 8) + ((b0 & 0x0f) << 4) + (b1 & 0x0f);
 372       //                        F                     C                 E
 373       *localDecompres++ =  ((b2 & 0x0f) << 8) + ((b1 >> 4) << 4) + (b2 >> 4);
 374
 375       /// \todo JPR Troubles expected on Big-Endian processors ?
 376    }
 377 }
 378
 379 /**
 380  * \brief     Reads from disk the Pixel Data of JPEG Dicom encapsulated
 381  *            file and decompress it.
 382  * @param     fp File Pointer
 383  * @return    Boolean
 384  */
 385 bool PixelReadConvert::ReadAndDecompressJPEGFile( std::ifstream *fp )
 386 {
 387    if ( IsJPEG2000 )
 388    {
 389       gdcmWarningMacro( "Sorry, JPEG2000 not yet taken into account" );
 390       fp->seekg( JPEGInfo->GetFirstFragment()->GetOffset(), std::ios::beg);
 391 //    if ( ! gdcm_read_JPEG2000_file( fp,Raw ) )
 392           return false;
 393    }
 394
 395    if ( IsJPEGLS )
 396    {
 397       gdcmWarningMacro( "Sorry, JPEG-LS not yet taken into account" );
 398       fp->seekg( JPEGInfo->GetFirstFragment()->GetOffset(), std::ios::beg);
 399 //    if ( ! gdcm_read_JPEGLS_file( fp,Raw ) )
 400          return false;
 401    }
 402
 403    // else ??
 404    // Precompute the offset localRaw will be shifted with
 405    int length = XSize * YSize * SamplesPerPixel;
 406    int numberBytes = BitsAllocated / 8;
 407
 408    JPEGInfo->DecompressFromFile(fp, Raw, BitsStored, numberBytes, length );
 409    return true;
 410 }
 411
 412 /**
 413  * \brief Build Red/Green/Blue/Alpha LUT from File
 414  *         when (0028,0004),Photometric Interpretation = [PALETTE COLOR ]
 415  *          and (0028,1101),(0028,1102),(0028,1102)
 416  *            - xxx Palette Color Lookup Table Descriptor - are found
 417  *          and (0028,1201),(0028,1202),(0028,1202)
 418  *            - xxx Palette Color Lookup Table Data - are found
 419  * \warning does NOT deal with :
 420  *   0028 1100 Gray Lookup Table Descriptor (Retired)
 421  *   0028 1221 Segmented Red Palette Color Lookup Table Data
 422  *   0028 1222 Segmented Green Palette Color Lookup Table Data
 423  *   0028 1223 Segmented Blue Palette Color Lookup Table Data
 424  *   no known Dicom reader deals with them :-(
 425  * @return a RGBA Lookup Table
 426  */
 427 void PixelReadConvert::BuildLUTRGBA()
 428 {
 429    if ( LutRGBA )
 430    {
 431       return;
 432    }
 433    // Not so easy : see
 434    // http://www.barre.nom.fr/medical/dicom2/limitations.html#Color%20Lookup%20Tables
 435
 436    if ( ! IsPaletteColor )
 437    {
 438       return;
 439    }
 440
 441    if (   LutRedDescriptor   == GDCM_UNFOUND
 442        || LutGreenDescriptor == GDCM_UNFOUND
 443        || LutBlueDescriptor  == GDCM_UNFOUND )
 444    {
 445       return;
 446    }
 447
 448    ////////////////////////////////////////////
 449    // Extract the info from the LUT descriptors
 450    int lengthR;   // Red LUT length in Bytes
 451    int debR;      // Subscript of the first Lut Value
 452    int nbitsR;    // Lut item size (in Bits)
 453    int nbRead = sscanf( LutRedDescriptor.c_str(),
 454                         "%d\\%d\\%d",
 455                         &lengthR, &debR, &nbitsR );
 456    if( nbRead != 3 )
 457    {
 458       gdcmWarningMacro( "Wrong Red LUT descriptor" );
 459    }
 460
 461    int lengthG;  // Green LUT length in Bytes
 462    int debG;     // Subscript of the first Lut Value
 463    int nbitsG;   // Lut item size (in Bits)
 464    nbRead = sscanf( LutGreenDescriptor.c_str(),
 465                     "%d\\%d\\%d",
 466                     &lengthG, &debG, &nbitsG );
 467    if( nbRead != 3 )
 468    {
 469       gdcmWarningMacro( "Wrong Green LUT descriptor" );
 470    }
 471
 472    int lengthB;  // Blue LUT length in Bytes
 473    int debB;     // Subscript of the first Lut Value
 474    int nbitsB;   // Lut item size (in Bits)
 475    nbRead = sscanf( LutRedDescriptor.c_str(),
 476                     "%d\\%d\\%d",
 477                     &lengthB, &debB, &nbitsB );
 478    if( nbRead != 3 )
 479    {
 480       gdcmWarningMacro( "Wrong Blue LUT descriptor" );
 481    }
 482
 483    ////////////////////////////////////////////////////////
 484    if ( ( ! LutRedData ) || ( ! LutGreenData ) || ( ! LutBlueData ) )
 485    {
 486       return;
 487    }
 488
 489    ////////////////////////////////////////////////
 490    // forge the 4 * 8 Bits Red/Green/Blue/Alpha LUT
 491    LutRGBA = new uint8_t[ 1024 ]; // 256 * 4 (R, G, B, Alpha)
 492    if ( !LutRGBA )
 493       return;
 494
 495    memset( LutRGBA, 0, 1024 );
 496
 497    int mult;
 498    if ( ( nbitsR == 16 ) && ( BitsAllocated == 8 ) )
 499    {
 500       // when LUT item size is different than pixel size
 501       mult = 2; // high byte must be = low byte
 502    }
 503    else
 504    {
 505       // See PS 3.3-2003 C.11.1.1.2 p 619
 506       mult = 1;
 507    }
 508
 509    // if we get a black image, let's just remove the '+1'
 510    // from 'i*mult+1' and check again
 511    // if it works, we shall have to check the 3 Palettes
 512    // to see which byte is ==0 (first one, or second one)
 513    // and fix the code
 514    // We give up the checking to avoid some (useless ?) overhead
 515    // (optimistic asumption)
 516    int i;
 517    uint8_t *a = LutRGBA + 0;
 518    for( i=0; i < lengthR; ++i )
 519    {
 520       *a = LutRedData[i*mult+1];
 521       a += 4;
 522    }
 523
 524    a = LutRGBA + 1;
 525    for( i=0; i < lengthG; ++i)
 526    {
 527       *a = LutGreenData[i*mult+1];
 528       a += 4;
 529    }
 530
 531    a = LutRGBA + 2;
 532    for(i=0; i < lengthB; ++i)
 533    {
 534       *a = LutBlueData[i*mult+1];
 535       a += 4;
 536    }
 537
 538    a = LutRGBA + 3;
 539    for(i=0; i < 256; ++i)
 540    {
 541       *a = 1; // Alpha component
 542       a += 4;
 543    }
 544 }
 545
 546 /**
 547  * \brief Swap the bytes, according to \ref SwapCode.
 548  */
 549 void PixelReadConvert::ConvertSwapZone()
 550 {
 551    unsigned int i;
 552
 553    if( BitsAllocated == 16 )
 554    {
 555       uint16_t *im16 = (uint16_t*)Raw;
 556       switch( SwapCode )
 557       {
 558          case 1234:
 559             break;
 560          case 3412:
 561          case 2143:
 562          case 4321:
 563             for( i = 0; i < RawSize / 2; i++ )
 564             {
 565                im16[i]= (im16[i] >> 8) | (im16[i] << 8 );
 566             }
 567             break;
 568          default:
 569             gdcmWarningMacro("SwapCode value (16 bits) not allowed.");
 570       }
 571    }
 572    else if( BitsAllocated == 32 )
 573    {
 574       uint32_t s32;
 575       uint16_t high;
 576       uint16_t low;
 577       uint32_t *im32 = (uint32_t*)Raw;
 578       switch ( SwapCode )
 579       {
 580          case 1234:
 581             break;
 582          case 4321:
 583             for( i = 0; i < RawSize / 4; i++ )
 584             {
 585                low     = im32[i] & 0x0000ffff;  // 4321
 586                high    = im32[i] >> 16;
 587                high    = ( high >> 8 ) | ( high << 8 );
 588                low     = ( low  >> 8 ) | ( low  << 8 );
 589                s32     = low;
 590                im32[i] = ( s32 << 16 ) | high;
 591             }
 592             break;
 593          case 2143:
 594             for( i = 0; i < RawSize / 4; i++ )
 595             {
 596                low     = im32[i] & 0x0000ffff;   // 2143
 597                high    = im32[i] >> 16;
 598                high    = ( high >> 8 ) | ( high << 8 );
 599                low     = ( low  >> 8 ) | ( low  << 8 );
 600                s32     = high;
 601                im32[i] = ( s32 << 16 ) | low;
 602             }
 603             break;
 604          case 3412:
 605             for( i = 0; i < RawSize / 4; i++ )
 606             {
 607                low     = im32[i] & 0x0000ffff; // 3412
 608                high    = im32[i] >> 16;
 609                s32     = low;
 610                im32[i] = ( s32 << 16 ) | high;
 611             }
 612             break;
 613          default:
 614             gdcmWarningMacro("SwapCode value (32 bits) not allowed." );
 615       }
 616    }
 617 }
 618
 619 /**
 620  * \brief Deal with endianness i.e. re-arange bytes inside the integer
 621  */
 622 void PixelReadConvert::ConvertReorderEndianity()
 623 {
 624    if ( BitsAllocated != 8 )
 625    {
 626       ConvertSwapZone();
 627    }
 628
 629    // Special kludge in order to deal with xmedcon broken images:
 630    if ( BitsAllocated == 16
 631      && BitsStored < BitsAllocated
 632      && !PixelSign )
 633    {
 634       int l = (int)( RawSize / ( BitsAllocated / 8 ) );
 635       uint16_t *deb = (uint16_t *)Raw;
 636       for(int i = 0; i<l; i++)
 637       {
 638          if( *deb == 0xffff )
 639          {
 640            *deb = 0;
 641          }
 642          deb++;
 643       }
 644    }
 645 }
 646
 647
 648
 649 /**
 650  * \brief Deal with Grey levels i.e. re-arange them
 651  *        to have low values = dark, high values = bright
 652  */
 653 void PixelReadConvert::ConvertFixGreyLevels()
 654 {
 655    if (!IsMonochrome1)
 656       return;
 657
 658    int i; // to please M$VC6
 659
 660    if (!PixelSign)
 661    {
 662       if ( BitsAllocated == 8 )
 663       {
 664          uint8_t *deb = (uint8_t *)Raw;
 665          for (i=0; i<RawSize; i++)
 666          {
 667             *deb = 255 - *deb;
 668             deb++;
 669          }
 670          return;
 671       }
 672
 673       if ( BitsAllocated == 16 )
 674       {
 675          uint16_t mask =1;
 676          int bitStored = 12;
 677          for (i=0; i<BitsStored-1; i++)
 678          {
 679             mask = (mask << 1) +1; // will be fff when BitsStored=12
 680          }
 681
 682          uint16_t *deb = (uint16_t *)Raw;
 683          for (i=0; i<RawSize/2; i++)
 684          {
 685             *deb = mask - *deb;
 686             deb++;
 687          }
 688          return;
 689        }
 690    }
 691    else
 692    {
 693       if ( BitsAllocated == 8 )
 694       {
 695          int8_t smask8 = 255;
 696          int8_t *deb = (int8_t *)Raw;
 697          for (i=0; i<RawSize; i++)
 698          {
 699             *deb = smask8 - *deb;
 700             deb++;
 701          }
 702          return;
 703       }
 704       if ( BitsAllocated == 16 )
 705       {
 706          int16_t smask16 = 65535;
 707          int16_t *deb = (int16_t *)Raw;
 708          for (i=0; i<RawSize/2; i++)
 709          {
 710             *deb = smask16 - *deb;
 711             deb++;
 712          }
 713          return;
 714       }
 715    }
 716 }
 717
 718 /**
 719  * \brief  Re-arrange the bits within the bytes.
 720  * @return Boolean always true
 721  */
 722 bool PixelReadConvert::ConvertReArrangeBits() throw ( FormatError )
 723 {
 724    if ( BitsStored != BitsAllocated )
 725    {
 726       int l = (int)( RawSize / ( BitsAllocated / 8 ) );
 727       if ( BitsAllocated == 16 )
 728       {
 729          uint16_t mask = 0xffff;
 730          mask = mask >> ( BitsAllocated - BitsStored );
 731          uint16_t *deb = (uint16_t*)Raw;
 732          for(int i = 0; i<l; i++)
 733          {
 734             *deb = (*deb >> (BitsStored - HighBitPosition - 1)) & mask;
 735             deb++;
 736          }
 737       }
 738       else if ( BitsAllocated == 32 )
 739       {
 740          uint32_t mask = 0xffffffff;
 741          mask = mask >> ( BitsAllocated - BitsStored );
 742          uint32_t *deb = (uint32_t*)Raw;
 743          for(int i = 0; i<l; i++)
 744          {
 745             *deb = (*deb >> (BitsStored - HighBitPosition - 1)) & mask;
 746             deb++;
 747          }
 748       }
 749       else
 750       {
 751          gdcmWarningMacro("Weird image");
 752          throw FormatError( "Weird image !?" );
 753       }
 754    }
 755    return true;
 756 }
 757
 758 /**
 759  * \brief   Convert (Red plane, Green plane, Blue plane) to RGB pixels
 760  * \warning Works on all the frames at a time
 761  */
 762 void PixelReadConvert::ConvertRGBPlanesToRGBPixels()
 763 {
 764    uint8_t *localRaw = Raw;
 765    uint8_t *copyRaw = new uint8_t[ RawSize ];
 766    memmove( copyRaw, localRaw, RawSize );
 767
 768    int l = XSize * YSize * ZSize;
 769
 770    uint8_t *a = copyRaw;
 771    uint8_t *b = copyRaw + l;
 772    uint8_t *c = copyRaw + l + l;
 773
 774    for (int j = 0; j < l; j++)
 775    {
 776       *(localRaw++) = *(a++);
 777       *(localRaw++) = *(b++);
 778       *(localRaw++) = *(c++);
 779    }
 780    delete[] copyRaw;
 781 }
 782
 783 /**
 784  * \brief   Convert (cY plane, cB plane, cR plane) to RGB pixels
 785  * \warning Works on all the frames at a time
 786  */
 787 void PixelReadConvert::ConvertYcBcRPlanesToRGBPixels()
 788 {
 789    uint8_t *localRaw = Raw;
 790    uint8_t *copyRaw = new uint8_t[ RawSize ];
 791    memmove( copyRaw, localRaw, RawSize );
 792
 793    // to see the tricks about YBR_FULL, YBR_FULL_422,
 794    // YBR_PARTIAL_422, YBR_ICT, YBR_RCT have a look at :
 795    // ftp://medical.nema.org/medical/dicom/final/sup61_ft.pdf
 796    // and be *very* affraid
 797    //
 798    int l        = XSize * YSize;
 799    int nbFrames = ZSize;
 800
 801    uint8_t *a = copyRaw;
 802    uint8_t *b = copyRaw + l;
 803    uint8_t *c = copyRaw + l + l;
 804    double R, G, B;
 805
 806    /// \todo : Replace by the 'well known' integer computation
 807    ///         counterpart. Refer to
 808    ///            http://lestourtereaux.free.fr/papers/data/yuvrgb.pdf
 809    ///         for code optimisation.
 810
 811    for ( int i = 0; i < nbFrames; i++ )
 812    {
 813       for ( int j = 0; j < l; j++ )
 814       {
 815          R = 1.164 *(*a-16) + 1.596 *(*c -128) + 0.5;
 816          G = 1.164 *(*a-16) - 0.813 *(*c -128) - 0.392 *(*b -128) + 0.5;
 817          B = 1.164 *(*a-16) + 2.017 *(*b -128) + 0.5;
 818
 819          if (R < 0.0)   R = 0.0;
 820          if (G < 0.0)   G = 0.0;
 821          if (B < 0.0)   B = 0.0;
 822          if (R > 255.0) R = 255.0;
 823          if (G > 255.0) G = 255.0;
 824          if (B > 255.0) B = 255.0;
 825
 826          *(localRaw++) = (uint8_t)R;
 827          *(localRaw++) = (uint8_t)G;
 828          *(localRaw++) = (uint8_t)B;
 829          a++;
 830          b++;
 831          c++;
 832       }
 833    }
 834    delete[] copyRaw;
 835 }
 836
 837 /// \brief Deals with the color decoding i.e. handle:
 838 ///   - R, G, B planes (as opposed to RGB pixels)
 839 ///   - YBR (various) encodings.
 840 ///   - LUT[s] (or "PALETTE COLOR").
 841
 842 void PixelReadConvert::ConvertHandleColor()
 843 {
 844    //////////////////////////////////
 845    // Deal with the color decoding i.e. handle:
 846    //   - R, G, B planes (as opposed to RGB pixels)
 847    //   - YBR (various) encodings.
 848    //   - LUT[s] (or "PALETTE COLOR").
 849    //
 850    // The classification in the color decoding schema is based on the blending
 851    // of two Dicom tags values:
 852    // * "Photometric Interpretation" for which we have the cases:
 853    //  - [Photo A] MONOCHROME[1|2] pictures,
 854    //  - [Photo B] RGB or YBR_FULL_422 (which acts as RGB),
 855    //  - [Photo C] YBR_* (with the above exception of YBR_FULL_422)
 856    //  - [Photo D] "PALETTE COLOR" which indicates the presence of LUT[s].
 857    // * "Planar Configuration" for which we have the cases:
 858    //  - [Planar 0] 0 then Pixels are already RGB
 859    //  - [Planar 1] 1 then we have 3 planes : R, G, B,
 860    //  - [Planar 2] 2 then we have 1 gray Plane and 3 LUTs
 861    //
 862    // Now in theory, one could expect some coherence when blending the above
 863    // cases. For example we should not encounter files belonging at the
 864    // time to case [Planar 0] and case [Photo D].
 865    // Alas, this was only theory ! Because in practice some odd (read ill
 866    // formated Dicom) files (e.g. gdcmData/US-PAL-8-10x-echo.dcm) we encounter:
 867    //     - "Planar Configuration" = 0,
 868    //     - "Photometric Interpretation" = "PALETTE COLOR".
 869    // Hence gdcm will use the folowing "heuristic" in order to be tolerant
 870    // towards Dicom-non-conformance files:
 871    //   << whatever the "Planar Configuration" value might be, a
 872    //      "Photometric Interpretation" set to "PALETTE COLOR" forces
 873    //      a LUT intervention >>
 874    //
 875    // Now we are left with the following handling of the cases:
 876    // - [Planar 0] OR  [Photo A] no color decoding (since respectively
 877    //       Pixels are already RGB and monochrome pictures have no color :),
 878    // - [Planar 1] AND [Photo B] handled with ConvertRGBPlanesToRGBPixels()
 879    // - [Planar 1] AND [Photo C] handled with ConvertYcBcRPlanesToRGBPixels()
 880    // - [Planar 2] OR  [Photo D] requires LUT intervention.
 881
 882    if ( ! IsRawRGB() )
 883    {
 884       // [Planar 2] OR  [Photo D]: LUT intervention done outside
 885       return;
 886    }
 887
 888    if ( PlanarConfiguration == 1 )
 889    {
 890       if ( IsYBRFull )
 891       {
 892          // [Planar 1] AND [Photo C] (remember YBR_FULL_422 acts as RGB)
 893          ConvertYcBcRPlanesToRGBPixels();
 894       }
 895       else
 896       {
 897          // [Planar 1] AND [Photo C]
 898          ConvertRGBPlanesToRGBPixels();
 899       }
 900       return;
 901    }
 902
 903    // When planarConf is 0, and RLELossless (forbidden by Dicom norm)
 904    // pixels need to be RGB-fied anyway
 905    if (IsRLELossless)
 906    {
 907      ConvertRGBPlanesToRGBPixels();
 908    }
 909    // In *normal *case, when planarConf is 0, pixels are already in RGB
 910 }
 911
 912 /// Computes the Pixels Size
 913 void PixelReadConvert::ComputeRawAndRGBSizes()
 914 {
 915    int bitsAllocated = BitsAllocated;
 916    // Number of "Bits Allocated" is fixed to 16 when it's 12, since
 917    // in this case we will expand the image to 16 bits (see
 918    //    \ref ReadAndDecompress12BitsTo16Bits() )
 919    if (  BitsAllocated == 12 )
 920    {
 921       bitsAllocated = 16;
 922    }
 923
 924    RawSize =  XSize * YSize * ZSize
 925                      * ( bitsAllocated / 8 )
 926                      * SamplesPerPixel;
 927    if ( HasLUT )
 928    {
 929       RGBSize = 3 * RawSize;
 930    }
 931    else
 932    {
 933       RGBSize = RawSize;
 934    }
 935 }
 936
 937 /// Allocates room for RGB Pixels
 938 void PixelReadConvert::AllocateRGB()
 939 {
 940   if ( RGB )
 941      delete [] RGB;
 942   RGB = new uint8_t[RGBSize];
 943 }
 944
 945 /// Allocates room for RAW Pixels
 946 void PixelReadConvert::AllocateRaw()
 947 {
 948   if ( Raw )
 949      delete [] Raw;
 950   Raw = new uint8_t[RawSize];
 951 }
 952
 953 //-----------------------------------------------------------------------------
 954 // Print
 955 /**
 956  * \brief        Print self.
 957  * @param indent Indentation string to be prepended during printing.
 958  * @param os     Stream to print to.
 959  */
 960 void PixelReadConvert::Print( std::ostream &os, std::string const &indent )
 961 {
 962    os << indent
 963       << "--- Pixel information -------------------------"
 964       << std::endl;
 965    os << indent
 966       << "Pixel Data: offset " << PixelOffset
 967       << " x(" << std::hex << PixelOffset << std::dec
 968       << ")   length " << PixelDataLength
 969       << " x(" << std::hex << PixelDataLength << std::dec
 970       << ")" << std::endl;
 971
 972    if ( IsRLELossless )
 973    {
 974       if ( RLEInfo )
 975       {
 976          RLEInfo->Print( os, indent );
 977       }
 978       else
 979       {
 980          gdcmWarningMacro("Set as RLE file but NO RLEinfo present.");
 981       }
 982    }
 983
 984    if ( IsJPEG2000 || IsJPEGLossless || IsJPEGLossy || IsJPEGLS )
 985    {
 986       if ( JPEGInfo )
 987       {
 988          JPEGInfo->Print( os, indent );
 989       }
 990       else
 991       {
 992          gdcmWarningMacro("Set as JPEG file but NO JPEGinfo present.");
 993       }
 994    }
 995 }
 996
 997 //-----------------------------------------------------------------------------
 998 } // end namespace gdcm
 999
1000 // NOTES on File internal calls
1001 // User
1002 // ---> GetImageData
1003 //     ---> GetImageDataIntoVector
1004 //        |---> GetImageDataIntoVectorRaw
1005 //        | lut intervention
1006 // User
1007 // ---> GetImageDataRaw
1008 //     ---> GetImageDataIntoVectorRaw
1009