배경

자동 압축 풀림 .ZIP파일이 있습니다. 일반적으로 확장명을 가지며 .EXE파일을 추출하여 압축을 풉니 다. 그러나 이름을 바꿀 때 .ZIPZIP 추출 소프트웨어로 파일을 열 수 있습니다.

( .EXE파일에는 특정 헤더가 .ZIP필요 하지만 파일에는 특정 트레일러가 필요하므로 .EXE헤더와 .ZIP트레일러 가 모두있는 파일을 만들 수 있기 때문에 가능합니다 .)

당신의 작업 :

"자체 표시"이미지 파일을 작성하는 프로그램을 작성하십시오.

• 프로그램은 입력으로 64x64 이미지 (4 가지 이상의 색상이 지원되어야 함)와 출력으로 "결합 된"파일을 가져옵니다.
• 프로그램의 출력 파일은 일반적인 이미지 뷰어에 의해 이미지 파일로 인식됩니다.
• 이미지 뷰어로 출력 파일을 열면 입력 이미지가 표시됩니다

• 출력 파일은 모든 운영 체제 또는 컴퓨터 유형에 대한 실행 파일로 인식되어야합니다.

  (흔하지 않은 운영 체제 또는 컴퓨터 용 파일이 생성되는 경우 오픈 소스 PC 에뮬레이터가 있으면 좋을 것입니다. 그러나 반드시 필요한 것은 아닙니다.)

• 출력 파일을 실행할 때 입력 이미지도 표시됩니다
• 파일 이름 바꾸기 (예 : .PNG에서 .COM)가 필요할 수 있습니다.
• 프로그램과 출력 파일이 동일한 OS에서 실행될 필요는 없습니다. 프로그램은 예를 들어 Commodore C64에서 실행될 수있는 Windows 프로그램 및 출력 파일 일 수 있습니다.

승리 기준

• 가장 작은 출력 파일 을 생성하는 프로그램이 승리합니다
• 입력 이미지에 따라 출력 파일의 크기가 다른 경우 (예 : 프로그램이 이미지를 압축하기 때문에) 최대 4 가지 색상으로 64x64 이미지를 나타내는 프로그램에서 생성 할 수 있는 가장 큰 출력 파일

그건 그렇고

StackOverflow 에서이 질문을 읽을 때 다음 프로그래밍 퍼즐에 대한 아이디어가있었습니다 .

8086 MS-DOS .COM 파일 / BMP, 출력 파일 크기 = 2192 바이트

엔코더

인코더는 C로 작성됩니다. 입력 파일과 출력 파일의 두 가지 인수가 필요합니다. 입력 파일은 64x64 RAW RGB 이미지입니다 (즉, 단순히 4096 RGB 3 중입니다). 색상 수는 4로 제한되므로 팔레트를 최대한 짧게 만들 수 있습니다. 그것은 매우 간단합니다. 단지 팔레트를 만들고, 픽셀 쌍을 바이트로 압축하고, 미리 만들어진 헤더 및 디코더 프로그램과 함께 붙입니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAXPAL      4
#define IMAGESIZE   64 * 64

int main(int argc, char **argv)
{
    FILE *fin, *fout;
    unsigned char *imgdata = malloc(IMAGESIZE * 3), *outdata = calloc(IMAGESIZE / 2, 1);
    unsigned palette[MAXPAL] = {0};
    int pal_size = 0;

    if (!(fin = fopen(argv[1], "rb")))
    {
        fprintf(stderr, "Could not open \"%s\".\n", argv[1]);
        exit(1);
    }

    if (!(fout = fopen(argv[2], "wb")))
    {
        fprintf(stderr, "Could not open \"%s\".\n", argv[2]);
        exit(2);
    }

    fread(imgdata, 1, IMAGESIZE * 3, fin);

    for (int i = 0; i < IMAGESIZE; i++)
    {
        // BMP saves the palette in BGR order
        unsigned col = (imgdata[i * 3] << 16) | (imgdata[i * 3 + 1] << 8) | (imgdata[i * 3 + 2]), palindex;
        int is_in_pal = 0;

        for (int j = 0; j < pal_size; j++)
        {
            if (palette[j] == col)
            {
                palindex = j;
                is_in_pal = 1;
            }
        }

        if (!is_in_pal)
        {
            if (pal_size == MAXPAL)
            {
                fprintf(stderr, "Too many unique colours in input image.\n");
                exit(3);
            }

            palindex = pal_size;
            palette[pal_size++] = col;
        }

        // High nibble is left-most pixel of the pair
        outdata[i / 2] |= (palindex << !(i & 1) * 4);
    }

    char BITMAPFILEHEADER[14] = {
        0x42, 0x4D,                 // "BM" magic marker
        0x90, 0x08, 0x00, 0x00,     // FileSize
        0x00, 0x00,                 // Reserved1
        0x00, 0x00,                 // Reserved2
        0x90, 0x00, 0x00, 0x00      // ImageOffset
    };

    char BITMAPINFOHEADER[40] = {
        0x28, 0x00, 0x00, 0x00,     // StructSize 
        0x40, 0x00, 0x00, 0x00,     // ImageWidth
        0x40, 0x00, 0x00, 0x00,     // ImageHeight
        0x01, 0x00,                 // Planes
        0x04, 0x00,                 // BitsPerPixel
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00,     // CompressionType (0 = none)
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00,     // RawImagDataSize (0 is fine for non-compressed,)
        0x00, 0x00, 0x00, 0x90,     // HorizontalRes
                                    //      db 0, 0, 0
                                    //      nop
        0xEB, 0x1A, 0x90, 0x90,     // VerticalRes
                                    //      jmp Decoder
                                    //      nop
                                    //      nop
        0x04, 0x00, 0x00, 0x00,     // NumPaletteColours
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00,     // NumImportantColours (0 = all)
    };

    char DECODER[74] = {
        0xB8, 0x13, 0x00, 0xCD, 0x10, 0xBA, 0x00, 0xA0, 0x8E, 0xC2, 0xBA,
        0xC8, 0x03, 0x31, 0xC0, 0xEE, 0x42, 0xBE, 0x38, 0x01, 0xB1, 0x04,
        0xFD, 0x51, 0xB1, 0x03, 0xAC, 0xD0, 0xE8, 0xD0, 0xE8, 0xEE, 0xE2,
        0xF8, 0x83, 0xC6, 0x07, 0x59, 0xE2, 0xEF, 0xFC, 0xB9, 0x00, 0x08,
        0xBE, 0x90, 0x01, 0xBF, 0xC0, 0x4E, 0xAC, 0xD4, 0x10, 0x86, 0xC4,
        0xAB, 0xF7, 0xC7, 0x3F, 0x00, 0x75, 0x04, 0x81, 0xEF, 0x80, 0x01,
        0xE2, 0xEE, 0x31, 0xC0, 0xCD, 0x16, 0xCD, 0x20,
    };

    fwrite(BITMAPFILEHEADER, 1, 14, fout);
    fwrite(BITMAPINFOHEADER, 1, 40, fout);
    fwrite(palette, 4, 4, fout);
    fwrite(DECODER, 1, 74, fout);

    // BMPs are stored upside-down, because why not
    for (int i = 64; i--; )
        fwrite(outdata + i * 32, 1, 32, fout);

    fclose(fin);
    fclose(fout);
    return 0;
}

결과물 파일

출력 파일은 .COM으로 이름을 바꾸고 DOS 환경에서 실행할 수있는 BMP 파일입니다. 실행되면 비디오 모드 13h로 변경되고 이미지가 표시됩니다.

BMP 파일에는 첫 번째 헤더 BITMAPFILEHEADER가 있으며, 여기에는 이미지 데이터가 시작되는 파일을 나타내는 ImageOffset 필드가 포함됩니다. 그런 다음 BITMAPINFOHEADER에 다양한 디코드 / 인코딩 정보가 있고 그 뒤에 팔레트가 사용됩니다. ImageOffset은 헤더 끝을 넘는 값을 가질 수 있으므로 디코더가 상주 할 수 있습니다.

BITMAPFILEHEADER
BITMAPINFOHEADER
PALETTE
<gap>
IMAGE DATA

다른 문제는 디코더에 들어가는 것입니다. BITMAPFILEHEADER 및 BITMAPINFOHEADER를 사용하여 합법적 인 기계 코드 (복구 불가능한 상태를 생성하지 않음)인지 확인할 수 있지만 팔레트는 더 까다 롭습니다. 물론 팔레트를 인위적으로 더 길게 만들고 기계 코드를 거기에 넣을 수는 있었지만 대신 biXPelsPerMeter 및 biYPelsPerMeter 필드를 사용하여 코드를 올바르게 정렬하고 후자를 디코더로 건너 뛰었습니다. 이 필드에는 물론 쓰레기가 들어 있지만 테스트 한 이미지 뷰어는 이미지를 잘 표시합니다. 인쇄하면 독특한 결과가 나올 수 있습니다.

내가 아는 한 표준을 준수합니다.

JMP명령이 BITMAPFILEHEADER의 예약 된 필드 중 하나에 배치 된 경우 더 짧은 파일을 작성할 수 있습니다. 이를 통해 이미지 높이를 64 대신 -64로 저장할 수 있습니다. BMP 파일의 마법의 원더 랜드에서 이미지 데이터가 올바른 방식으로 저장되어 디코더가 간단 해집니다.

디코더

디코더에는 특별한 트릭이 없습니다. 팔레트는 인코더로 채워지고 여기에 더미 값으로 표시됩니다. 키를 눌렀을 때 DOS로 돌아 가지 않으면 약간 짧아 질 수 있지만, 테스트 없이는 재미 있지 않았습니다. 필요하다고 생각되면 마지막 3 개의 명령어를 jmp $몇 바이트로 대체 할 수 있습니다 . (그렇다면 파일 헤더를 업데이트하는 것을 잊지 마십시오!)

BGR (BMP 같은 저장 팔레트 하지 RGB) 둥, 제로로 패딩. 이것은 VGA 팔레트를 평소보다 성가 시게 만듭니다. BMP가 거꾸로 저장되어 있다는 사실은 맛 (및 크기)에만 추가됩니다.

NASM 스타일로 여기에 나열 됨 :

Palette:
    db 0, 0, 0, 0
    db 0, 0, 0, 0
    db 0, 0, 0, 0
    db 0, 0, 0, 0

Decoder:
    ; Set screen mode
    mov ax, 0x13
    int 0x10

    mov dx, 0xa000
    mov es, dx

    ; Prepare to set palette
    mov dx, 0x3c8
    xor ax, ax
    out dx, al

    inc dx
    mov si, Palette + 2
    mov cl, 4
    std
pal_loop:
    push cx
    mov cl, 3
pal_inner:
    lodsb
    shr al, 1
    shr al, 1
    out dx, al
    loop pal_inner

    add si, 7
    pop cx
    loop pal_loop
    cld

    ; Copy image data to video memory
    mov cx, 64 * 64 / 2
    mov si, ImageData
    mov di, 20160
img_loop:
    lodsb
    aam 16
    xchg al, ah
    stosw
    test di, 63
    jnz skip
    sub di, 384
skip:
    loop img_loop

    ; Eat a keypress
    xor ax, ax
    int 0x16

    ; Return to DOS
    int 0x20

ImageData: