Semestrální práce na ALG

První ročník programování na TUL a moje semestrální práce v programovacím jazyce Java. Cílem práce bylo implementovat algoritmus pro kódování dat do obrázku ve formátu PPM.

Odkaz na Github zde

Inspiroval jsem se knihou, kterou jsem zrovna četl Marťan, kde využijí podobného způsobu aby odeslali na palulubu kosmické lodi program, který je má zpátky dostat na Mars. Program schovávají do opbrázku, protože je to proti vůli vedení NASA.

Návrh řešení

Jako výchozí formát obrázku jsem zvolil PPM, s magickou hodnotou P3. PPM je formát, který je sice velice nešetrný co se týče velikosti na disku, ale jeho čtení je opravdu jednoduché. Typ P3 kóduje informaci barvě (true color), 3 kanály (R,G,B) v podobě čísel 0-255 zapsaných jako znaky ASCII do textového souboru. Je tak jednoduché kontrolovat výsledek manipulace dat. Aby zapsaná data nebyla člověkem spatřitelná, využívá se zápisu ze strany LSB (least significatn bit), například pokud je jeden barevný kanál kódovaný do 8-bitů, pak MSB (1. bit z leva) nabívá hodnot 0/128, zatím LSB (1. bit z prava) 0/1. Na rozsahu 256 hodnot se při hloubce zápisu 1-bit doupouštíme zkreslení -+1 (cca <0,5%), což běžným okem na obrázcích typu fotografie krajiny je nespatřitelné. Můj program umožnuje zápis 1/8 (1-bit dat na 8-bitů obrazu) až 8/8, kde však již dochází ke 100% zkreslení původního obrazu.

Funkční specifikace

Vybrat obrázek pro uložení dat Vybrat hloubku zápisu dat (1-8) Přidat soubor do obrázku Nahrát soubor z obrázku Vypsat obsah obrázku podle zvoleného setřídění Uložit modifikovaný obrázek na disk Smazat uložená data z obrázku

Objektový model

Objektový model

Externí knihovna

Pro splnění zadání jsme měli využít alespoň jednu externí knihovnu. Já jsem zvolil knihovnu JUnit pro testování. Vytvořil jsem několik testů, které měli ověřit správnou funkčnost mého programu. Bylo to vlastně mé úplně první setkání s testováním kódu a hned jsem se vydal na stopu TDD (test-driven development).