# ~*~ encoding: utf-8 ~*~ #
###########################
#   TRAITEMENT D'IMAGES   #
###########################

# classes
from BMPFile import *
from Noise import *
from tests import *

import random
import sys
import time


# GLOBAL INSTANCE
FX = Noise();



# Chronomètre de traitement
##############################
#
# Permet la calcul de durée des différentes tâches 
#
class Timer:
	# crée et remet à zéro le chrono
	def __init__(self): 
		self.timer = time.time();

	# remise à zéro du chrono
	def reset(self):
		self.timer = time.time();

	# affiche la valeur du chrono
	def get(self):
		return exactLength( str(float(int(100*(time.time()-self.timer)))/100), 7, 0 )



# retourne la chaine complétée d'espaces pour arriver à la taille length #
##########################################################################
# @param text			le texte de base
# @param length			la taille totale à renvoyer
# @param position		position du texte ( <0 = gauche ; 0 = centre ; >0 = droite )
#
# @exception			si le texte est plus grand que la position on renvoie le texte sans exception
def exactLength(text, length, position=0):
	# si texte aussi long ou plus long que la taille, on renvoie le text
	if len(text) >= length:
		return text;

	# initialisation de la variable qui sera retournée
	string = ""

	# texte à gauche
	if position < 0:
		return text + " "*(length-len(text))
	# texte à droite
	elif position > 0:
		return " "*(length-len(text)) + text
	# texte au centre
	else:
		return " "*( (length-len(text))//2 ) + text + " "*( length - (length-len(text))//2 - len(text) )















# teste la création d'image manuelle (UNPARSE) à partir d'une matrice uniquement #
##################################################################################
# @sysarg		1		le fichier de sortie
# @stsarg		2		/
#
# @history
#			Unparse une matrice de pixels aléatoire de taille 100x100
#			L'enregistre dans le fichier de sortie
def testManualCreation(width=100, height=100):

	t = Timer();
	
	print "| Creating Image            |",; t.reset();
	img = BMPFile()
	for y in range(0, height):
		img.content.map.append( [] )
		for x in range(0, width):
			img.content.map[y].append( RGBPixel(
				random.randint(0, 255),
				random.randint(0, 255),
				random.randint(0, 255),
				bpp=24
			) );

	img.unparse();
	print "%s |" % (t.get())


	print "| Writing Image             |",; t.reset();
	img.write( sys.argv[2] )
	print "%s |" % (t.get())





# teste les fonctions PARSE et UNPARSE 
##########################################################
# @sysarg	1			l'image de base
# @sysarg	2			l'image de sortie
#
# @history
#				Parse l'image de base [affiche les infos du header]
#				Unparse à partir de la matrice de pixels récupérée dans l'image de sortie
#				Relis l'image crée pour vérifier que les infos sont identiques [affiche les infos du header]
#
def testFileIntegrity():

	t = Timer();
	returnValue = ""

	# lecture du fichier
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())


	A = BMPFile(); # Instanciation du BMPFile

	# Parsing
	print "| Parsing file              |",; t.reset();
	A.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())

	returnValue += A.header.info();

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	A.unparse();
	print "%s |" % (t.get())

	# Writing
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	A.write( sys.argv[2] )
	print "%s |" % (t.get())


	B = BMPFile()

	# lecture du fichier
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[2] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())

	# Parsing
	print "| Parsing file              |",; t.reset();
	B.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())

	returnValue += "\n\n\n" + B.header.info();

	return returnValue;






# Affiche la palette afin de savoir si elle est connue ou nouvelle #
####################################################################
# @sysarg		1		le fichier d'entrée
# @stsarg		2		/
#
# @history
#			Affiche la palette au format <int>[] 
def printIntPalette():
	img = BMPFile();

	t = Timer();
	
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())


	print "| Parsing File              |",; t.reset();
	img.parse(binFile);
	print "%s |" % (t.get())

	return img.intPalette;










# teste les fonction de bruitage et débruitage de type "Poivre et Sel" #
########################################################################
# @sysarg		1		le fichier d'origine
# @stsarg		2		le fichier de sortie (bruité PUIS débruité)
#
# @file 		SaltAndPepper.bmp 		le fichier bruité
#
# @history
#			Parse le fichier d'origine
#			Bruite l'image' et l'enregistre dans "SaltAndPepper.bmp"
#			Débruite l'image et l'enregistre dans le fichier de sortie
def testSaltAndPepper(seuilSet=50, seuilUnset=1, borneUnset=1, smooth=1):

	t = Timer();
	

	# lecture du fichier
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())


	img = BMPFile(); # Instanciation du BMPFile


	# Parsing
	print "| Parsing file              |",; t.reset();
	img.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())



	print "| Creating Salt&Pepper      |",; t.reset();
	FX.SaltAndPepper.set(img.content.map, seuil=seuilSet)
	print "%s |" % (t.get())

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	img.unparse()
	print "%s |" % (t.get())

	# image to stdout
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	img.write( "SaltAndPepper.bmp" )
	print "%s |" % (t.get())




	print "| Removing Salt&Pepper      |",; t.reset();
	FX.SaltAndPepper.unset(img.content.map, seuil=seuilUnset, borne=borneUnset)
	print "%s |" % (t.get())

	if smooth != 0:
		print "| Lissage                   |",; t.reset();
		FX.Filter.smooth(img.content.map);
		print "%s |" % (t.get())

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	img.unparse()
	print "%s |" % (t.get())

	# image to stdout
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	img.write( sys.argv[2] )
	print "%s |" % (t.get())

	







# teste les fonction de bruitage et débruitage de type "Additif" #
########################################################################
# @sysarg		1		le fichier d'origine
# @stsarg		2		le fichier de sortie (bruité PUIS débruité)
#
# @file 		SaltAndPepper.bmp 		le fichier bruité
#
# @history
#			Parse le fichier d'origine
#			Bruite l'image' et l'enregistre dans "AdditiveNoise.bmp"
#			Débruite l'image et l'enregistre dans le fichier de sortie
def testAdditiveNoise():

	t = Timer();
	

	# lecture du fichier
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())


	img = BMPFile(); # Instanciation du BMPFile


	# Parsing
	print "| Parsing file              |",; t.reset();
	img.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())



	print "| Creating Additive         |",; t.reset();
	FX.AdditiveNoise.set(img.content.map, seuil=50)
	print "%s |" % (t.get())

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	img.unparse()
	print "%s |" % (t.get())

	# image to stdout
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	img.write( "AdditiveNoise.bmp" )
	print "%s |" % (t.get())




	print "| Removing Additive         |",; t.reset();
	FX.AdditiveNoise.unset(img.content.map)
	print "%s |" % (t.get())

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	img.unparse()
	print "%s |" % (t.get())

	# image to stdout
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	img.write( sys.argv[2] )
	print "%s |" % (t.get())

	

















# Affiche un pourcentage de différence entre 2 images #
#######################################################
# @sysarg		1		le fichier A
# @stsarg		2		le fichier B
#
# @history
#			Parse A et B
#			Compare A et B
#			Affiche le pourcentage de ressemblance/différence
def printImageQuality():
	t = Timer();
	imageFile, modelFile = "", ""


	# lecture des fichiers
	print "| Reading files             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as f:
		imageFile = f.read();
	with open( sys.argv[2] ) as f:
		modelFile = f.read();
	print "%s |" % (t.get())

	# parsage
	print "| Parsing images            |",; t.reset();
	image = BMPFile(); image.parse( imageFile );
	model = BMPFile(); model.parse( modelFile );
	print "%s |" % (t.get())

	# condition
	imagePixelCount = image.header.width * image.header.height
	modelPixelCount = model.header.width * model.header.height 
	
	if imagePixelCount != modelPixelCount:
		print "*** Taille de matrices différentes"
		exit()


	# comparaison
	print "| Comparaison               |",; t.reset();
	count, totalCount = [0,0,0], imagePixelCount*256*3
	for y in range(0, image.header.height):
		for x in range(0, image.header.width):
			count[0] += abs( image.content.map[y][x].r - model.content.map[y][x].r )
			count[1] += abs( image.content.map[y][x].g - model.content.map[y][x].g )
			count[2] += abs( image.content.map[y][x].b - model.content.map[y][x].b )

	differenceCount = count[0] + count[1] + count[2]
	percentage = 100.0 * (totalCount-differenceCount) / totalCount
	percentage = int(100*percentage)/100.0
	print "%s |" % (t.get())
	print "+---------------------------+---------+"
	print "| Commun     = %s |         |" % exactLength( str(percentage)+"%",     12, -1 );
	print "| Difference = %s |         |" % exactLength( str(100-percentage)+"%", 12, -1 );








# Créé une image contenant la différence entre 2 images existantes #
####################################################################
# @sysarg		1		le fichier A
# @stsarg		2		le fichier B
#
# @file 		compare.bmp 		le fichier bruité
#
# @history
#			Parse A et B
#			Créer une matrice de pixels
#			Unparse cette matrice et l'enregistre dans le fichier "compare.bmp"
def imageForImageQuality():
	t = Timer();
	imageFile, modelFile = "", ""
	image, model, newImg = BMPFile(), BMPFile(), BMPFile()


	# lecture des fichiers
	print "| Reading files             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as f:
		imageFile = f.read();
	with open( sys.argv[2] ) as f:
		modelFile = f.read();
	print "%s |" % (t.get())

	# parsage
	print "| Parsing images            |",; t.reset();
	image.parse( imageFile );
	model.parse( modelFile );
	print "%s |" % (t.get())

	# condition
	imagePixelCount = image.header.width * image.header.height
	modelPixelCount = model.header.width * model.header.height 
	
	if imagePixelCount != modelPixelCount:
		print "*** Taille de images différentes"
		exit()


	# comparaison
	print "| Comparaison               |",; t.reset();
	count, totalCount = [0,0,0], imagePixelCount*256*3
	for y in range(0, image.header.height):
		newImg.content.map.append( [] );
		for x in range(0, image.header.width):
			newImg.content.map[y].append( RGBPixel(
				255 - abs( image.content.map[y][x].r - model.content.map[y][x].r ),
				255 - abs( image.content.map[y][x].g - model.content.map[y][x].g ),
				255 - abs( image.content.map[y][x].b - model.content.map[y][x].b )
			) )
	print "%s |" % (t.get())
	
	print "| Unparsing                 |",; t.reset();
	newImg.unparse();
	print "%s |" % (t.get())

	print "| Writing File              |",; t.reset();
	with open("compare.bmp", "w") as f:
		f.write( newImg.binData );
	print "%s |" % (t.get())

 
	






# Fusionne 2 images (addition uniquement) #
###########################################
# @sysarg		1		le fichier A
# @stsarg		2		le fichier B
#
# @file 		merge.bmp 		le fichier résultant
#
# @history
#			Parse les fichiers A et B
#			Créer la matrice de pixels à partir de l'addition de A et B
#			Unparse le tout et l'enregistre dans mergeAdd.bmp
def mergeImagesAdditive():
	t = Timer();
	imageFile, modelFile = "", ""
	A, B, newImg = BMPFile(), BMPFile(), BMPFile()


	# lecture des fichiers
	print "| Reading files             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as f:
		AFile = f.read();
	with open( sys.argv[2] ) as f:
		BFile = f.read();
	print "%s |" % (t.get())

	# parsage
	print "| Parsing images            |",; t.reset();
	A.parse( AFile );
	B.parse( BFile );
	print "%s |" % (t.get())

	
	# condition
	APixelCount = A.header.width * A.header.height
	BPixelCount = B.header.width * B.header.height 

	if APixelCount != BPixelCount:
		print "*** Taille de images différentes"
		exit()


	# comparaison
	print "| Merging                   |",; t.reset();
	for y in range(0, A.header.height):
		newImg.content.map.append( [] );
		for x in range(0, A.header.width):
			newImg.content.map[y].append( RGBPixel(
				( A.content.map[y][x].r + B.content.map[y][x].r ) / 2, # moyenne du rouge
				( A.content.map[y][x].g + B.content.map[y][x].g ) / 2, # moyenne du vert
				( A.content.map[y][x].b + B.content.map[y][x].b ) / 2  # moyenne du bleu
			) )

	print "%s |" % (t.get())
	
	print "| Unparsing                 |",; t.reset();
	newImg.unparse(newBpp=24);
	print "%s |" % (t.get())

	print "| Writing File              |",; t.reset();
	with open("mergeAdd.bmp", "w") as f:
		f.write( newImg.binData );
	print "%s |" % (t.get())

 
	






# Fusionne 2 images (soustraction uniquement) #
###############################################
# @sysarg		1		le fichier A
# @stsarg		2		le fichier B
#
# @file 		mergeSub.bmp 		le fichier résultant
#
# @history
#			Parse les fichiers A et B
#			Créer la matrice de pixels à partir de l'addition de A et B
#			Unparse le tout et l'enregistre dans mergeSub.bmp
def mergeImagesSubstractive():
	t = Timer();
	imageFile, modelFile = "", ""
	A, B, newImg = BMPFile(), BMPFile(), BMPFile()


	# lecture des fichiers
	print "| Reading files             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as f:
		AFile = f.read();
	with open( sys.argv[2] ) as f:
		BFile = f.read();
	print "%s |" % (t.get())

	# parsage
	print "| Parsing images            |",; t.reset();
	A.parse( AFile );
	B.parse( BFile );
	print "%s |" % (t.get())

	
	# condition
	APixelCount = A.header.width * A.header.height
	BPixelCount = B.header.width * B.header.height 

	if APixelCount != BPixelCount:
		print "*** Taille de images différentes"
		exit()


	# comparaison
	print "| Merging                   |",; t.reset();
	for y in range(0, A.header.height):
		newImg.content.map.append( [] );
		for x in range(0, A.header.width):
			newImg.content.map[y].append( RGBPixel(
				( A.content.map[y][x].r - B.content.map[y][x].r ) % 256, # moyenne du rouge
				( A.content.map[y][x].g - B.content.map[y][x].g ) % 256, # moyenne du vert
				( A.content.map[y][x].b - B.content.map[y][x].b ) % 256  # moyenne du bleu
			) )

	print "%s |" % (t.get())
	
	print "| Unparsing                 |",; t.reset();
	newImg.unparse(newBpp=24);
	print "%s |" % (t.get())

	print "| Writing File              |",; t.reset();
	with open("mergeSub.bmp", "w") as f:
		f.write( newImg.binData );
	print "%s |" % (t.get())





















# Révèle la couleur RGB spécifiée en blanc et le reste en noir #
################################################################
# @sysarg		1		Image à traiter
# @stsarg		2		Image de sortie
#
# @history
#			Parse le fichier d'entrée
#			colore l'image
#			Unparse le tout et l'enregistre dans le fichier de sortie
def revealShapes(red=0,green=0,blue=0, seuil=50):
	t = Timer();
	img = BMPFile()

	rMin, rMax = red-seuil, red+seuil
	gMin, gMax = green-seuil, green+seuil
	bMin, bMax = blue-seuil, blue+seuil


	# lecture du fichier
	print "| Reading file              |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as f:
		binFile = f.read();
	print "%s |" % (t.get())

	# parsage
	print "| Parsing image             |",; t.reset();
	img.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())


	# coloration
	print "| Revealing color           |",; t.reset();
	for line in img.content.map:
		for pixel in line:
			# si on a la couleur spécifiée
			if rMin <= pixel.r <= rMax and gMin <= pixel.g <= gMax and bMin <= pixel.b <= bMax:
				pixel.setRGB(255,255,255)  # on colore en blanc
			else:
				pixel.setRGB(0,0,0)        # sinon on colore en noir
	print "%s |" % (t.get())
	
	print "| Unparsing                 |",; t.reset();
	img.unparse(newBpp=24);
	print "%s |" % (t.get())

	print "| Writing File              |",; t.reset();
	with open( sys.argv[2], "w") as f:
		f.write( img.binData );
	print "%s |" % (t.get())





# Colore une la forme contenant le pixel de coordonnées donnée #
################################################################
# @sysarg		1		Image à traiter
# @stsarg		2		Image de sortie
#
# @history
#			Parse le fichier d'entrée
#			colore la forme
#			Unparse le tout et l'enregistre dans le fichier de sortie
def colorShape(x=0, y=0):
	t = Timer();
	img = BMPFile()
	noise = Noise()

	# lecture du fichier
	print "| Reading file              |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as f:
		binFile = f.read();
	print "%s |" % (t.get())

	# parsage
	print "| Parsing image             |",; t.reset();
	img.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())



	# condition (si blanc uniquement)
	if img.content.map[y][x].r != 255 or img.content.map[y][x].g != 255 or img.content.map[y][x].b != 255:
		print "\n*** must be a WHITE pixel"
		exit()





	# récupère la forme
	print "| Getting shape             |",; t.reset();
	shape = FX.Shape.get(img.content.map[y][x], img.content.map)
	
	# on colorie la forme en rouge
	for pixel in shape:
		pixel.setRGB(255,0,0);
	print "%s |" % (t.get())



	print "| Unparsing                 |",; t.reset();
	img.unparse(newBpp=24);
	print "%s |" % (t.get())

	print "| Writing File              |",; t.reset();
	with open( sys.argv[2], "w") as f:
		f.write( img.binData );
	print "%s |" % (t.get())























# teste la fonction de lissage d'une image (algorithme quelconque) #
####################################################################
# @sysarg		1		le fichier d'origine
# @stsarg		2		le fichier de sortie (lissé)
#
# @history
#			Parse le fichier d'origine
#			Lisse le fichier
#			Unparse l'image et l'enregistre dans le fichier de sortie
def testSmooth(seuil=5):
	t = Timer();
	

	# lecture du fichier
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())


	img = BMPFile(); # Instanciation du BMPFile


	# Parsing
	print "| Parsing file              |",; t.reset();
	img.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())


	print "| Lissage                   |",; t.reset();
	FX.Filter.smooth(img.content.map, seuil=seuil);
	print "%s |" % (t.get())

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	img.unparse()
	print "%s |" % (t.get())

	# image to stdout
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	img.write( sys.argv[2] )
	print "%s |" % (t.get())

	











# teste le filtre de "Roberts" sur d'une image #
################################################
# @sysarg		1		le fichier d'origine
# @stsarg		2		le fichier de sortie (filtré)
#
# @history
#			Parse le fichier d'origine
#			Applique le filtre
#			Unparse l'image et l'enregistre dans le fichier de sortie
def testRoberts():
	t = Timer();
	

	# lecture du fichier
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())


	img = BMPFile(); # Instanciation du BMPFile


	# Parsing
	print "| Parsing file              |",; t.reset();
	img.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())


	print "| Application du filtre     |",; t.reset();
	FX.Filter.Roberts(img.content.map);
	print "%s |" % (t.get())

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	img.unparse()
	print "%s |" % (t.get())

	# image to stdout
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	img.write( sys.argv[2] )
	print "%s |" % (t.get())

	




# teste le filtre de "Prewitt" sur d'une image #
################################################
# @sysarg		1		le fichier d'origine
# @stsarg		2		le fichier de sortie (filtré)
#
# @history
#			Parse le fichier d'origine
#			Applique le filtre
#			Unparse l'image et l'enregistre dans le fichier de sortie
def testPrewitt():
	t = Timer();
	

	# lecture du fichier
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())


	img = BMPFile(); # Instanciation du BMPFile


	# Parsing
	print "| Parsing file              |",; t.reset();
	img.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())


	print "| Application du filtre     |",; t.reset();
	FX.Filter.Prewitt(img.content.map);
	print "%s |" % (t.get())

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	img.unparse()
	print "%s |" % (t.get())

	# image to stdout
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	img.write( sys.argv[2] )
	print "%s |" % (t.get())

	






# teste le filtre de "Sobel" sur d'une image #
##############################################
# @sysarg		1		le fichier d'origine
# @stsarg		2		le fichier de sortie (filtré)
#
# @history
#			Parse le fichier d'origine
#			Applique le filtre
#			Unparse l'image et l'enregistre dans le fichier de sortie
def testSobel():
	t = Timer();
	

	# lecture du fichier
	print "| Reading Image             |",; t.reset();
	with open( sys.argv[1] ) as file:
		binFile = file.read()
	print "%s |" % (t.get())


	img = BMPFile(); # Instanciation du BMPFile


	# Parsing
	print "| Parsing file              |",; t.reset();
	img.parse( binFile );
	print "%s |" % (t.get())


	print "| Application du filtre     |",; t.reset();
	FX.Filter.Sobel(img.content.map);
	print "%s |" % (t.get())

	# Unparsing
	print "| Unparsing file            |",; t.reset();
	img.unparse()
	print "%s |" % (t.get())

	# image to stdout
	print "| Writing file              |",; t.reset();
	img.write( sys.argv[2] )
	print "%s |" % (t.get())