PPM图像格式(Portable Pixelmap)

参考：
Netpbm项目主页: http://sourceforge.NET/projects/netpbm
Netpbm wiki: http://en.wikipedia.org/wiki/Netpbm
Netpbm format wiki: http://en.wikipedia.org/wiki/Netpbm_format
ppm文件格式: http://hi.baidu.com/sunboya198/item/80fb8e16d39ae9098fbde4d6
1. PPM介绍
PPM（Portable PixMap）是portable像素图片，是有netpbm项目定义的一系列的portable图片格式中的一个。这些图片格式都相对比较容易处理，跟平台无关，所以称之为portable，简单理解，就是比较直接的图片格式，比如PPM，其实就是把每一个点的RGB分别保存起来。所以，PPM格式的文件是没有压缩的，相对比较大，但是由于图片格式简单，一般作为图片处理的中间文件（不会丢失文件信息），或者作为简单的图片格式保存。
2. PPM格式分析
netpbm的几种图片格式是通过其表示的颜色类型来区别的，PBM是位图，只有黑色和白色，PGM是灰度图片，PPM是代表完整的RGB颜色的图片。
(1) 文件头
文件头由三个部分（或者认为是四个部分）组成：这几个部分之间用回车或换行分隔（但是PPM标准中要求是空格）
第一部分是文件magic number：
每一个netpbm图片由两个字节的magic number (ASCII)组成，来标识文件的类型(PMB/PGM/PPM)以及文件的编码(ASCII或binary).
所以PPM格式的起始两个字节为P3或者P6.
关于编码(ASCII或binary): 其区别是ASCII编码的文件是对于阅读友好的，可以字节用文本编辑器打开，并读取其对应的图片的数据（比如RGB的值），然后中间会有空格回车等隔开。binary就是按照二进制的形式，顺序存储图片信息，没有空格回车分隔。所以很显然，binary格式的图片处理起来更快（不需要判断空格回车），而且图片会更小，但是ASCII阅读调试更为直接。
第二部分是图像宽度和高度（空格隔开），用ASCII表示。
第三部分是描述像素的最大颜色组成，允许描述超过一个字节（0-255）的颜色值。
另外，在上面的三个部分里面，都可以使用"#"插入注释，注释是#到行尾(回车或换行)部分。
(2) 图像数据部分
对于ASCII格式，就是按照RGB的顺序排列，以ASCII存储，并且，RGB中间用空格隔开，图片每一行用回车隔开。
对于binary格式，就是每一个像素点的RGB值分别顺序存储并且按二进制写入文件(fwrite)，没有任何分隔。
比如下面这个图片 (一共六个像素点，图片宽度为3，高度为2）:
代码如下:
#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
  
int writePPMHeader(FILE *f, char magic, int w, int h, int color) {  
    if (f==NULL) {  
        printf("FILE error\n");  
        exit(0);  
    }  
  
    if (magic=='A') {// ASCII  
        fprintf(f, "P3\n");  
    } else if (magic=='B') {  
        fprintf(f, "P6\n");  
    } else {  
        printf("Magic can only be A(ASCII) or B(binary)\n");  
        exit(0);  
    }  
  
    fprintf(f, "%d %d\n", w, h);  
    fprintf(f, "%d\n", color);  
    return 0;  
}  
  
int writePPMdataP3(FILE* f, unsigned char* img, int w, int h) {  
    int i,j;  
    for(i=0;i<h;i++) {   // every rwo  
        for(j=0;j<w;j++) {   // every line  
            fprintf(f, "%d ",img[i*w*3+3*j]);  
            fprintf(f, "%d ",img[i*w*3+3*j+1]);  
            fprintf(f, "%d ",img[i*w*3+3*j+2]);<span style="white-space:pre">   </span>// PS: 对于j=w-1的时候，最后一个空格可以不写，但是这里就不考虑了  
        }  
        fprintf(f, "\n");  
    }  
}  
  
int writePPMdataP6(FILE* f, unsigned char* img, int w, int h) {  
    int i,j;  
    for(i=0;i<w;i++) {  
        for(j=0;j<h;j++) {  
            fwrite(img, w*h, 3, f);  
        }  
    }  
}  
  
#define WIDTH   3  
#define HEIGHT  2  
unsigned char img[WIDTH*HEIGHT*3]={255,0,0,0,255,0,0,0,255,255,255,0,255,255,255,0,0,0};  
  
int main() {  
    char *filename1 = "testP3.ppm";  
    char *filename2 = "testP6.ppm";  
  
    FILE *f3 = fopen(filename1, "w");  
    if (f3==NULL) {  
        printf("FILE error\n");  
        exit(0);  
    }  
  
    FILE *f6 = fopen(filename2, "w");  
    if (f6==NULL) {  
        printf("FILE error\n");  
        exit(0);  
    }  
  
    writePPMHeader(f3, 'A', WIDTH, HEIGHT, 255);  
    writePPMdataP3(f3, img, WIDTH, HEIGHT);  
  
    writePPMHeader(f6, 'B', WIDTH, HEIGHT, 255);  
    writePPMdataP6(f6, img, WIDTH, HEIGHT);  
  
    fclose(f3);  
    fclose(f6);  
  
    return 0;  
}  

测试如下:
PPM文件格式分三种：
1. PPM灰度文件
　　文件头由3行文本组成，可由fgets读出
　　1）第一行为“P2"，表示文件类型
　　2）第二行为图像的宽度和高度
　　3）第三行为最大的象素值255
　　接下来是图像数据块。按行顺序存储。每个象素占4个字节，灰度通道为4字节ASCII码表示的整数，高字节在前。左上角为坐标原点。
2. 16位PPM文件（至少适用于读取由DCRAW生成的PPM文件）
　　文件头由3行文本组成，可由fgets读出
　　1）第一行为“P6"，表示文件类型
　　2）第二行为图像的宽度和高度
　　3）第三行为最大的象素值
　　接下来是图像数据块。按行顺序存储。每个象素占3个字节，依次为红绿蓝通道，每个通道为1字节整数。左上角为坐标原点。
3. PPM彩色文件
　　文件头由3行文本组成，可由fgets读出
　　1）第一行为“P3"，表示文件类型
　　2）第二行为图像的宽度和高度
　　3）第三行为最大的象素值255
　　接下来是图像数据块。按行顺序存储。每个象素占12个字节，依次为红绿蓝通道，每个通道为4字节ASCII码表示的整数，高字节在前。左上角为坐标原点。
　　可移植像素图格式(PPM)，可移植灰度图格式(PGM)和可移植位图格式(PBM)是便于跨平台的图像格式。有时候也被统称为PNM格式。
历史
　　PBM格式由Jef Poskanzer在20世纪80年代发明，为了便于通过电子邮件，用ASCII码表示单色位图，能够承受一般的文本格式的变动。
　　第一个处理PBM格式的工具库是Pbmplus。它由这个格式的发明人Jef Poskanzer开发，在1988年发布。主要包含Jef编写的将PBM转化为已存在的其他图像格式的工具。在1988年末，Jef开发出PGM、PPM格式以及相关工具，并加入Pbmplus中。Pbmplus的最终发布日期是1991年12月10日。
　　在1993年，Netpbm库开始开发，用来替代不再维护的Pbmplus。它是Pbmplus的简单的重新包装，附加全世界开发者提供的额外功能和修订，可能是目前用的最普遍的处理PBM、PGM和PPM格式的工具库。
文件格式描述
　　这三种格式在颜色的表示上有差异。PBM是单色，PGM是灰度图，PPM使用RGB颜色。
　　每个文件的开头两个字节（ASCII码）作为文件描述子，指出具体格式和编码形式。具体见下表：
文件描述子类型编码P1位图ASCIIP2灰度图ASCIIP3像素图ASCIIP4位图二进制P5灰度图二进制P6像素图二进制