src/unihex2bmp.c

   1 /*
   2    unihex2bmp - program to turn a GNU Unifont hex glyph page of 256 code
   3                 points into a Microsoft Bitmap (.bmp) or Wireless Bitmap file
   4
   5    Synopsis: unihex2bmp [-iin_file.hex] [-oout_file.bmp]
   6                 [-f] [-phex_page_num] [-w]
   7
   8
   9    Author: Paul Hardy, unifoundry <at> unifoundry.com, December 2007
  10
  11    Copyright (C) 2007, 2008, 2013 Paul Hardy
  12
  13    LICENSE:
  14
  15       This program is free software: you can redistribute it and/or modify
  16       it under the terms of the GNU General Public License as published by
  17       the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
  18       (at your option) any later version.
  19
  20       This program is distributed in the hope that it will be useful,
  21       but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  22       MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  23       GNU General Public License for more details.
  24
  25       You should have received a copy of the GNU General Public License
  26       along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  27 */
  28
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <string.h>
  32
  33 #define MAXBUF 256
  34
  35
  36 /*
  37    These are the GNU Unifont hex strings for '0'-'9' and 'A'-'F',
  38    for encoding as bit strings in row and column headers.
  39
  40    Looking at the final bitmap as a grid of 32*32 bit tiles, the
  41    first row contains a hexadecimal character string of the first
  42    3 hex digits in a 4 digit Unicode character name; the top column
  43    contains a hex character string of the 4th (low-order) hex digit
  44    of the Unicode character.
  45 */
  46 char *hex[18]= {
  47       "0030:00000000182442424242424224180000",  /* Hex digit 0 */
  48       "0031:000000000818280808080808083E0000",  /* Hex digit 1 */
  49       "0032:000000003C4242020C102040407E0000",  /* Hex digit 2 */
  50       "0033:000000003C4242021C020242423C0000",  /* Hex digit 3 */
  51       "0034:00000000040C142444447E0404040000",  /* Hex digit 4 */
  52       "0035:000000007E4040407C020202423C0000",  /* Hex digit 5 */
  53       "0036:000000001C2040407C424242423C0000",  /* Hex digit 6 */
  54       "0037:000000007E0202040404080808080000",  /* Hex digit 7 */
  55       "0038:000000003C4242423C424242423C0000",  /* Hex digit 8 */
  56       "0039:000000003C4242423E02020204380000",  /* Hex digit 9 */
  57       "0041:0000000018242442427E424242420000",  /* Hex digit A */
  58       "0042:000000007C4242427C424242427C0000",  /* Hex digit B */
  59       "0043:000000003C42424040404042423C0000",  /* Hex digit C */
  60       "0044:00000000784442424242424244780000",  /* Hex digit D */
  61       "0045:000000007E4040407C404040407E0000",  /* Hex digit E */
  62       "0046:000000007E4040407C40404040400000",  /* Hex digit F */
  63       "0055:000000004242424242424242423C0000",  /* Unicode 'U' */
  64       "002B:0000000000000808087F080808000000"   /* Unicode '+' */
  65    };
  66 unsigned char hexbits[18][32]; /* The above digits converted into bitmap */
  67
  68 unsigned unipage=0;        /* Unicode page number, 0x00..0xff */
  69 int flip=1;                /* transpose entire matrix as in Unicode book */
  70
  71
  72
  73 int
  74 main (int argc, char *argv[])
  75 {
  76
  77    int i, j;                  /* loop variables                    */
  78    unsigned k0;               /* temp Unicode char variable        */
  79    unsigned swap;             /* temp variable for swapping values */
  80    char inbuf[256];           /* input buffer                      */
  81    unsigned filesize;         /* size of file in bytes             */
  82    unsigned bitmapsize;       /* size of bitmap image in bytes     */
  83    unsigned thischar;         /* the current character             */
  84    unsigned char thischarbyte; /* unsigned char lowest byte of Unicode char */
  85    int thischarrow;           /* row 0..15 where this character belongs  */
  86    int thiscol;               /* column 0..15 where this character belongs */
  87    int toppixelrow;           /* pixel row, 0..16*32-1               */
  88    unsigned lastpage=0;       /* the last Unicode page read in font file */
  89    int wbmp=0;                /* set to 1 if writing .wbmp format file */
  90
  91    unsigned char bitmap[17*32][18*4]; /* final bitmap */
  92    unsigned char charbits[32][4];  /* bitmap for one character, 4 bytes/row */
  93
  94    char *infile="", *outfile="";  /* names of input and output files */
  95    FILE *infp, *outfp;      /* file pointers of input and output files */
  96
  97    int init();                  /* initializes bitmap row/col labeling, &c. */
  98    int hex2bit();               /* convert hex string --> bitmap */
  99
 100    bitmapsize = 17*32*18*4;  /* 17 rows by 18 cols, each 4 bytes */
 101
 102    if (argc > 1) {
 103       for (i = 1; i < argc; i++) {
 104          if (argv[i][0] == '-') {  /* this is an option argument */
 105             switch (argv[i][1]) {
 106                case 'f':  /* flip (transpose) glyphs in bitmap as in standard */
 107                   flip = !flip;
 108                   break;
 109                case 'i':  /* name of input file */
 110                   infile = &argv[i][2];
 111                   break;
 112                case 'o':  /* name of output file */
 113                   outfile = &argv[i][2];
 114                   break;
 115                case 'p':  /* specify a Unicode page other than default of 0 */
 116                   sscanf (&argv[i][2], "%x", &unipage); /* Get Unicode page */
 117                   break;
 118                case 'w':  /* write a .wbmp file instead of a .bmp file */
 119                   wbmp = 1;
 120                   break;
 121                default:   /* if unrecognized option, print list and exit */
 122                   fprintf (stderr, "\nSyntax:\n\n");
 123                   fprintf (stderr, "   %s -p<Unicode_Page> ", argv[0]);
 124                   fprintf (stderr, "-i<Input_File> -o<Output_File> -w\n\n");
 125                   fprintf (stderr, "   -w specifies .wbmp output instead of ");
 126                   fprintf (stderr, "default Windows .bmp output.\n\n");
 127                   fprintf (stderr, "   -p is followed by 1 to 6 ");
 128                   fprintf (stderr, "Unicode page hex digits ");
 129                   fprintf (stderr, "(default is Page 0).\n\n");
 130                   fprintf (stderr, "\nExample:\n\n");
 131                   fprintf (stderr, "   %s -p83 -iunifont.hex -ou83.bmp\n\n\n",
 132                          argv[0]);
 133                   exit (1);
 134             }
 135          }
 136       }
 137    }
 138    /*
 139       Make sure we can open any I/O files that were specified before
 140       doing anything else.
 141    */
 142    if (strlen (infile) > 0) {
 143       if ((infp = fopen (infile, "r")) == NULL) {
 144          fprintf (stderr, "Error: can't open %s for input.\n", infile);
 145          exit (1);
 146       }
 147    }
 148    else {
 149       infp = stdin;
 150    }
 151    if (strlen (outfile) > 0) {
 152       if ((outfp = fopen (outfile, "w")) == NULL) {
 153          fprintf (stderr, "Error: can't open %s for output.\n", outfile);
 154          exit (1);
 155       }
 156    }
 157    else {
 158       outfp = stdout;
 159    }
 160
 161    (void)init(bitmap); /* initialize bitmap with row/column headers, etc. */
 162
 163    /*
 164       Read in the characters in the page
 165    */
 166    while (lastpage <= unipage && fgets (inbuf, MAXBUF-1, infp) != NULL) {
 167       sscanf (inbuf, "%x", &thischar);
 168       lastpage = thischar >> 8; /* keep Unicode page to see if we can stop */
 169       if (lastpage == unipage) {
 170          thischarbyte = (unsigned char)(thischar & 0xff);
 171          for (k0=0; inbuf[k0] != ':'; k0++);
 172          k0++;
 173          hex2bit (&inbuf[k0], charbits);  /* convert hex string to 32*4 bitmap */
 174
 175          /*
 176             Now write character bitmap upside-down in page array, to match
 177             .bmp file order.  In the .wbmp` and .bmp files, white is a '1'
 178             bit and black is a '0' bit, so complement charbits[][].
 179          */
 180
 181          thiscol = (thischarbyte & 0xf) + 2;  /* column number will be 1..16  */
 182          thischarrow = thischarbyte >> 4;     /* charcter row number, 0..15   */
 183          if (flip) {  /* swap row and column placement */
 184             swap = thiscol;
 185             thiscol = thischarrow;
 186             thischarrow = swap;
 187             thiscol += 2;       /* column index starts at 1 */
 188             thischarrow -= 2;   /* row index starts at 0    */
 189          }
 190          toppixelrow = 32 * (thischarrow + 1) - 1; /* from bottom to top    */
 191
 192          /*
 193             Copy the center of charbits[][] because hex characters only
 194             occupy rows 8 to 23 and column byte 2 (and for 16 bit wide
 195             characters, byte 3).  The charbits[][] array was given 32 rows
 196             and 4 column bytes for completeness in the beginning.
 197          */
 198          for (i=8; i<24; i++) {
 199             bitmap[toppixelrow + i][(thiscol << 2) | 1] =
 200                ~charbits[i][1] & 0xff;
 201             bitmap[toppixelrow + i][(thiscol << 2) | 2] =
 202                ~charbits[i][2] & 0xff;
 203          }
 204       }
 205    }
 206    /*
 207       Now write the appropriate bitmap file format, either
 208       Wireless Bitmap or Microsoft Windows bitmap.
 209    */
 210    if (wbmp) {  /* Write a Wireless Bitmap .wbmp format file */
 211       /*
 212          Write WBMP header
 213       */
 214       fprintf (outfp, "%c", 0x00); /* Type of image; always 0 (monochrome) */
 215       fprintf (outfp, "%c", 0x00); /* Reserved; always 0                   */
 216       fprintf (outfp, "%c%c", 0x84, 0x40); /* Width  = 576 pixels          */
 217       fprintf (outfp, "%c%c", 0x84, 0x20); /* Height = 544 pixels          */
 218       /*
 219          Write bitmap image
 220       */
 221       for (toppixelrow=0; toppixelrow <= 17*32-1; toppixelrow++) {
 222          for (j=0; j<18; j++) {
 223             fprintf (outfp, "%c", bitmap[toppixelrow][(j<<2)    ]);
 224             fprintf (outfp, "%c", bitmap[toppixelrow][(j<<2) | 1]);
 225             fprintf (outfp, "%c", bitmap[toppixelrow][(j<<2) | 2]);
 226             fprintf (outfp, "%c", bitmap[toppixelrow][(j<<2) | 3]);
 227          }
 228       }
 229    }
 230    else {  /* otherwise, write a Microsoft Windows .bmp format file */
 231       /*
 232          Write the .bmp file -- start with the header, then write the bitmap
 233       */
 234
 235       /* 'B', 'M' appears at start of every .bmp file */
 236       fprintf (outfp, "%c%c", 0x42, 0x4d);
 237
 238       /* Write file size in bytes */
 239       filesize   = 0x3E + bitmapsize;
 240       fprintf (outfp, "%c", (unsigned char)((filesize        ) & 0xff));
 241       fprintf (outfp, "%c", (unsigned char)((filesize >> 0x08) & 0xff));
 242       fprintf (outfp, "%c", (unsigned char)((filesize >> 0x10) & 0xff));
 243       fprintf (outfp, "%c", (unsigned char)((filesize >> 0x18) & 0xff));
 244
 245       /* Reserved - 0's */
 246       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x00, 0x00, 0x00, 0x00);
 247
 248       /* Offset from start of file to bitmap data */
 249       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x3E, 0x00, 0x00, 0x00);
 250
 251       /* Length of bitmap info header */
 252       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x28, 0x00, 0x00, 0x00);
 253
 254       /* Width of bitmap in pixels */
 255       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x40, 0x02, 0x00, 0x00);
 256
 257       /* Height of bitmap in pixels */
 258       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x20, 0x02, 0x00, 0x00);
 259
 260       /* Planes in bitmap (fixed at 1) */
 261       fprintf (outfp, "%c%c", 0x01, 0x00);
 262
 263       /* bits per pixel (1 = monochrome) */
 264       fprintf (outfp, "%c%c", 0x01, 0x00);
 265
 266       /* Compression (0 = none) */
 267       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x00, 0x00, 0x00, 0x00);
 268
 269       /* Size of bitmap data in bytes */
 270       fprintf (outfp, "%c", (unsigned char)((bitmapsize        ) & 0xff));
 271       fprintf (outfp, "%c", (unsigned char)((bitmapsize >> 0x08) & 0xff));
 272       fprintf (outfp, "%c", (unsigned char)((bitmapsize >> 0x10) & 0xff));
 273       fprintf (outfp, "%c", (unsigned char)((bitmapsize >> 0x18) & 0xff));
 274
 275       /* Horizontal resolution in pixels per meter */
 276       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0xC4, 0x0E, 0x00, 0x00);
 277
 278       /* Vertical resolution in pixels per meter */
 279       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0xC4, 0x0E, 0x00, 0x00);
 280
 281       /* Number of colors used */
 282       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x02, 0x00, 0x00, 0x00);
 283
 284       /* Number of important colors */
 285       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x02, 0x00, 0x00, 0x00);
 286
 287       /* The color black: B=0x00, G=0x00, R=0x00, Filler=0xFF */
 288       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0x00, 0x00, 0x00, 0x00);
 289
 290       /* The color white: B=0xFF, G=0xFF, R=0xFF, Filler=0xFF */
 291       fprintf (outfp, "%c%c%c%c", 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00);
 292
 293       /*
 294          Now write the raw data bits.  Data is written from the lower
 295          left-hand corner of the image to the upper right-hand corner
 296          of the image.
 297       */
 298       for (toppixelrow=17*32-1; toppixelrow >= 0; toppixelrow--) {
 299          for (j=0; j<18; j++) {
 300             fprintf (outfp, "%c", bitmap[toppixelrow][(j<<2)    ]);
 301             fprintf (outfp, "%c", bitmap[toppixelrow][(j<<2) | 1]);
 302             fprintf (outfp, "%c", bitmap[toppixelrow][(j<<2) | 2]);
 303
 304             fprintf (outfp, "%c", bitmap[toppixelrow][(j<<2) | 3]);
 305          }
 306       }
 307    }
 308    exit (0);
 309 }
 310
 311 /*
 312    Convert the portion of a hex string after the ':' into a character bitmap.
 313
 314    If string is >= 128 characters, it will fill all 4 bytes per row.
 315    If string is >= 64 characters and < 128, it will fill 2 bytes per row.
 316    Otherwise, it will fill 1 byte per row.
 317 */
 318 int
 319 hex2bit (char *instring, unsigned char character[32][4])
 320 {
 321
 322    int i;  /* current row in bitmap character */
 323    int j;  /* current character in input string */
 324    int k;  /* current byte in bitmap character */
 325    int width;  /* number of output bytes to fill: 1, 2, or 4 */
 326
 327    for (i=0; i<32; i++)  /* erase previous character */
 328       character[i][0] = character[i][1] = character[i][2] = character[i][3] = 0;
 329    j=0;  /* current location is at beginning of instring */
 330
 331    if (strlen (instring) <= 34)  /* 32 + possible '\r', '\n' */
 332       width = 0;
 333    else if (strlen (instring) <= 66)  /* 64 + possible '\r', '\n' */
 334       width = 1;
 335    else
 336       width = 4;
 337
 338    k = (width > 1) ? 0 : 1;  /* if width < 3, start at index 1 else at 0 */
 339
 340    for (i=8; i<24; i++) {  /* 16 rows per input character, rows 8..23 */
 341       sscanf (&instring[j], "%2hhx", &character[i][k]);
 342       j += 2;
 343       if (width > 0) { /* add next pair of hex digits to this row */
 344          sscanf (&instring[j], "%2hhx", &character[i][k+1]);
 345          j += 2;
 346       }
 347       if (width > 1) { /* add 2 next pairs of hex digits to this row */
 348          sscanf (&instring[j], "%2hhx", &character[i][k+2]);
 349          j += 2;
 350          sscanf (&instring[j], "%2hhx", &character[i][k+3]);
 351          j += 2;
 352       }
 353    }
 354
 355    return (0);
 356 }
 357
 358 int
 359 init (unsigned char bitmap[17*32][18*4])
 360 {
 361    int i, j;
 362    unsigned char charbits[32][4];  /* bitmap for one character, 4 bytes/row */
 363    unsigned toppixelrow;
 364    unsigned thiscol;
 365    unsigned char pnybble0, pnybble1, pnybble2, pnybble3;
 366
 367    for (i=0; i<18; i++) { /* bitmaps for '0'..'9', 'A'-'F', 'u', '+' */
 368
 369       hex2bit (&hex[i][5], charbits);  /* convert hex string to 32*4 bitmap */
 370
 371       for (j=0; j<32; j++) hexbits[i][j] = ~charbits[j][1];
 372    }
 373
 374    /*
 375       Initialize bitmap to all white.
 376    */
 377    for (toppixelrow=0; toppixelrow < 17*32; toppixelrow++) {
 378       for (thiscol=0; thiscol<18; thiscol++) {
 379          bitmap[toppixelrow][(thiscol << 2)    ] = 0xff;
 380          bitmap[toppixelrow][(thiscol << 2) | 1] = 0xff;
 381          bitmap[toppixelrow][(thiscol << 2) | 2] = 0xff;
 382          bitmap[toppixelrow][(thiscol << 2) | 3] = 0xff;
 383       }
 384    }
 385    /*
 386       Write the "u+nnnn" table header in the upper left-hand corner,
 387       where nnnn is the upper 16 bits of a 32-bit Unicode assignment.
 388    */
 389    pnybble3 = (unipage >> 20);
 390    pnybble2 = (unipage >> 16) & 0xf;
 391    pnybble1 = (unipage >> 12) & 0xf;
 392    pnybble0 = (unipage >>  8) & 0xf;
 393    for (i=0; i<32; i++) {
 394       bitmap[i][1] = hexbits[16][i];  /* copy 'u' */
 395       bitmap[i][2] = hexbits[17][i];  /* copy '+' */
 396       bitmap[i][3] = hexbits[pnybble3][i];
 397       bitmap[i][4] = hexbits[pnybble2][i];
 398       bitmap[i][5] = hexbits[pnybble1][i];
 399       bitmap[i][6] = hexbits[pnybble0][i];
 400    }
 401    /*
 402       Write low-order 2 bytes of Unicode number assignments, as hex labels
 403    */
 404    pnybble3 = (unipage >> 4) & 0xf;  /* Highest-order hex digit */
 405    pnybble2 = (unipage     ) & 0xf;  /* Next highest-order hex digit */
 406    /*
 407       Write the column headers in bitmap[][] (row headers if flipped)
 408    */
 409    toppixelrow = 32 * 17 - 1; /* maximum pixel row number */
 410    /*
 411       Label the column headers. The hexbits[][] bytes are split across two
 412       bitmap[][] entries to center a the hex digits in a column of 4 bytes.
 413       OR highest byte with 0xf0 and lowest byte with 0x0f to make outer
 414       nybbles white (0=black, 1-white).
 415    */
 416    for (i=0; i<16; i++) {
 417       for (j=0; j<32; j++) {
 418          if (flip) {  /* transpose matrix */
 419             bitmap[j][((i+2) << 2) | 0]  = (hexbits[pnybble3][j] >> 4) | 0xf0;
 420             bitmap[j][((i+2) << 2) | 1]  = (hexbits[pnybble3][j] << 4) |
 421                                            (hexbits[pnybble2][j] >> 4);
 422             bitmap[j][((i+2) << 2) | 2]  = (hexbits[pnybble2][j] << 4) |
 423                                            (hexbits[i][j] >> 4);
 424             bitmap[j][((i+2) << 2) | 3]  = (hexbits[i][j] << 4) | 0x0f;
 425          }
 426          else {
 427             bitmap[j][((i+2) << 2) | 1] = (hexbits[i][j] >> 4) | 0xf0;
 428             bitmap[j][((i+2) << 2) | 2] = (hexbits[i][j] << 4) | 0x0f;
 429          }
 430       }
 431    }
 432    /*
 433       Now use the single hex digit column graphics to label the row headers.
 434    */
 435    for (i=0; i<16; i++) {
 436       toppixelrow = 32 * (i + 1) - 1; /* from bottom to top    */
 437
 438       for (j=0; j<32; j++) {
 439          if (!flip) {  /* if not transposing matrix */
 440             bitmap[toppixelrow + j][4] = hexbits[pnybble3][j];
 441             bitmap[toppixelrow + j][5] = hexbits[pnybble2][j];
 442          }
 443          bitmap[toppixelrow + j][6] = hexbits[i][j];
 444       }
 445    }
 446    /*
 447       Now draw grid lines in bitmap, around characters we just copied.
 448    */
 449    /* draw vertical lines 2 pixels wide */
 450    for (i=1*32; i<17*32; i++) {
 451       if ((i & 0x1f) == 7)
 452          i++;
 453       else if ((i & 0x1f) == 14)
 454          i += 2;
 455       else if ((i & 0x1f) == 22)
 456          i++;
 457       for (j=1; j<18; j++) {
 458          bitmap[i][(j << 2) | 3] &= 0xfe;
 459       }
 460    }
 461    /* draw horizontal lines 2 pixels tall */
 462    for (i=1*32-1; i<18*32-1; i+=32) {
 463       for (j=2; j<18; j++) {
 464          bitmap[i][(j << 2)    ] = 0x00;
 465          bitmap[i][(j << 2) | 1] = 0x81;
 466          bitmap[i][(j << 2) | 2] = 0x81;
 467          bitmap[i][(j << 2) | 3] = 0x00;
 468       }
 469    }
 470    /* fill in top left corner pixel of grid */
 471    bitmap[31][7] = 0xfe;
 472
 473    return (0);
 474 }