MagickWand (API C)

L'API MagickWand est l'interface recommandée entre le langage de programmation C et les bibliothèques de traitement d'images ImageMagick. Contrairement à l'API C MagickCore, MagickWand n'utilise que quelques types opaques. Des accesseurs permettent de définir ou de récupérer les propriétés importantes de la baguette (wand). Une description des méthodes publiques de MagickWand est disponible sur GitHub :

Une fois votre programme MagickWand écrit, compilez-le ainsi :

cc `MagickWand-config --cflags --cppflags` -O2 -o wand wand.c `MagickWand-config --ldflags --libs`

Définissez la variable d'environnement PKG_CONFIG_PATH si ImageMagick ne se trouve pas dans le chemin système par défaut :

export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib/pkgconfig

Voici un exemple de programme qui utilise l'API MagickWand pour vous aider à démarrer, wand.c. Il lit une image, crée une vignette et écrit le résultat sur le disque.

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

int main(int argc,char **argv)
{
#define ThrowWandException(wand) \
{ \
  char \
    *description; \
 \
  ExceptionType \
    severity; \
 \
  description=MagickGetException(wand,&severity); \
  (void) fprintf(stderr,"%s %s %lu %s\n",GetMagickModule(),description); \
  description=(char *) MagickRelinquishMemory(description); \
  exit(-1); \
}

  MagickBooleanType
    status;

  MagickWand
    *magick_wand;

  if (argc != 3)
    {
      (void) fprintf(stdout,"Usage: %s image thumbnail\n",argv[0]);
      exit(0);
    }
  /*
    Read an image.
  */
  MagickWandGenesis();
  magick_wand=NewMagickWand();
  status=MagickReadImage(magick_wand,argv[1]);
  if (status == MagickFalse)
    ThrowWandException(magick_wand);
  /*
    Turn the images into a thumbnail sequence.
  */
  MagickResetIterator(magick_wand);
  while (MagickNextImage(magick_wand) != MagickFalse)
    MagickResizeImage(magick_wand,106,80,LanczosFilter,1.0);
  /*
    Write the image then destroy it.
  */
  status=MagickWriteImages(magick_wand,argv[2],MagickTrue);
  if (status == MagickFalse)
    ThrowWandException(magick_wand);
  magick_wand=DestroyMagickWand(magick_wand);
  MagickWandTerminus();
  return(0);
}

Voici un autre programme qui montre une façon de récupérer et de définir les pixels d'une image avec l'API MagickWand, contrast.c. Il lit une image, applique un contrôle de contraste par non-linéarité sigmoïde et écrit le résultat sur le disque.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <MagickWand/MagickWand.h>

int main(int argc,char **argv)
{
#define SigmoidalContrast(x) \
  (QuantumRange*(1.0/(1+exp(10.0*(0.5-QuantumScale*x)))-0.0066928509)*1.0092503)
#define ThrowWandException(wand) \
{ \
  char \
    *description; \
 \
  ExceptionType \
    severity; \
 \
  description=MagickGetException(wand,&severity); \
  (void) fprintf(stderr,"%s %s %lu %s\n",GetMagickModule(),description); \
  description=(char *) MagickRelinquishMemory(description); \
  exit(-1); \
}

  long
    y;

  MagickBooleanType
    status;

  MagickWand
    *contrast_wand,
    *image_wand;

  PixelInfo
    pixel;

  PixelIterator
    *contrast_iterator,
    *iterator;

  PixelWand
    **contrast_pixels,
    **pixels;

  register long
    x;

  unsigned long
    width;

  if (argc != 3)
    {
      (void) fprintf(stdout,"Usage: %s image sigmoidal-image\n",argv[0]);
      exit(0);
    }
  /*
    Read an image.
  */
  MagickWandGenesis();
  image_wand=NewMagickWand();
  status=MagickReadImage(image_wand,argv[1]);
  if (status == MagickFalse)
    ThrowWandException(image_wand);
  contrast_wand=CloneMagickWand(image_wand);
  /*
    Sigmoidal non-linearity contrast control.
  */
  iterator=NewPixelIterator(image_wand);
  contrast_iterator=NewPixelIterator(contrast_wand);
  if ((iterator == (PixelIterator *) NULL) ||
      (contrast_iterator == (PixelIterator *) NULL))
    ThrowWandException(image_wand);
  for (y=0; y < (long) MagickGetImageHeight(image_wand); y++)
  {
    pixels=PixelGetNextIteratorRow(iterator,&width);
    contrast_pixels=PixelGetNextIteratorRow(contrast_iterator,&width);
    if ((pixels == (PixelWand **) NULL) ||
        (contrast_pixels == (PixelWand **) NULL))
      break;
    for (x=0; x < (long) width; x++)
    {
      PixelGetMagickColor(pixels[x],&pixel);
      pixel.red=SigmoidalContrast(pixel.red);
      pixel.green=SigmoidalContrast(pixel.green);
      pixel.blue=SigmoidalContrast(pixel.blue);
      pixel.index=SigmoidalContrast(pixel.index);
      PixelSetPixelColor(contrast_pixels[x],&pixel);
    }
    (void) PixelSyncIterator(contrast_iterator);
  }
  if (y < (long) MagickGetImageHeight(image_wand))
    ThrowWandException(image_wand);
  contrast_iterator=DestroyPixelIterator(contrast_iterator);
  iterator=DestroyPixelIterator(iterator);
  image_wand=DestroyMagickWand(image_wand);
  /*
    Write the image then destroy it.
  */
  status=MagickWriteImages(contrast_wand,argv[2],MagickTrue);
  if (status == MagickFalse)
    ThrowWandException(image_wand);
  contrast_wand=DestroyMagickWand(contrast_wand);
  MagickWandTerminus();
  return(0);
}

Effectuons maintenant la même amélioration du contraste tout en tirant parti de notre système de traitement à double ou quadruple cœur en exécutant l'algorithme en parallèle à l'aide des wand views. Le module sigmoidal-contrast.c lit une image, applique un contrôle de contraste par non-linéarité sigmoïde et écrit le résultat sur le disque, tout comme le programme d'amélioration du contraste précédent, mais cette fois il effectue son travail en parallèle (en supposant qu'ImageMagick soit compilé avec la prise en charge d'OpenMP).

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <MagickWand/MagickWand.h>

static MagickBooleanType SigmoidalContrast(WandView *contrast_view,
  const ssize_t y,const int thread_id,void *context)
{
#define SigmoidalContrast(x) \
  (QuantumRange*(1.0/(1+exp(10.0*(0.5-QuantumScale*x)))-0.0066928509)*1.0092503)

  PixelInfo
    pixel;

  PixelWand
    **pixels;

  RectangleInfo
    extent;

  register ssize_t
    x;

  extent=GetWandViewExtent(contrast_view);
  pixels=GetWandViewPixels(contrast_view);
  for (x=0; x < (ssize_t) extent.width; x++)
  {
    PixelGetMagickColor(pixels[x],&pixel);
    pixel.red=SigmoidalContrast(pixel.red);
    pixel.green=SigmoidalContrast(pixel.green);
    pixel.blue=SigmoidalContrast(pixel.blue);
    pixel.index=SigmoidalContrast(pixel.index);
    PixelSetPixelColor(pixels[x],&pixel);
  }
  return(MagickTrue);
}

int main(int argc,char **argv)
{
#define ThrowWandException(wand) \
{ \
  char \
    *description; \
 \
  ExceptionType \
    severity; \
 \
  description=MagickGetException(wand,&severity); \
  (void) fprintf(stderr,"%s %s %lu %s\n",GetMagickModule(),description); \
  description=(char *) MagickRelinquishMemory(description); \
  exit(-1); \
}

  MagickBooleanType
    status;

  MagickWand
    *contrast_wand;

  PixelInfo
    pixel;

  WandView
    *contrast_view;

  if (argc != 3)
    {
      (void) fprintf(stdout,"Usage: %s image sigmoidal-image\n",argv[0]);
      exit(0);
    }
  /*
    Read an image.
  */
  MagickWandGenesis();
  contrast_wand=NewMagickWand();
  status=MagickReadImage(contrast_wand,argv[1]);
  if (status == MagickFalse)
    ThrowWandException(contrast_wand);
  /*
    Sigmoidal non-linearity contrast control.
  */
  contrast_view=NewWandView(contrast_wand);
  if (contrast_view == (WandView *) NULL)
    ThrowWandException(contrast_wand);
  status=UpdateWandViewIterator(contrast_view,SigmoidalContrast,(void *) NULL);
  if (status == MagickFalse)
    ThrowWandException(contrast_wand);
  contrast_view=DestroyWandView(contrast_view);
  /*
    Write the image then destroy it.
  */
  status=MagickWriteImages(contrast_wand,argv[2],MagickTrue);
  if (status == MagickFalse)
    ThrowWandException(contrast_wand);
  contrast_wand=DestroyMagickWand(contrast_wand);
  MagickWandTerminus();
  return(0);
}

MagickWandTerminus() est une fonction de la bibliothèque ImageMagick utilisée pour nettoyer et libérer les ressources lors de l'arrêt d'une application qui utilise ImageMagick. Cette fonction doit être appelée dans le thread principal du processus de l'application pendant la procédure d'arrêt. Il est crucial que cette fonction ne soit invoquée qu'après la fin de tous les threads qui utilisent des fonctions ImageMagick.

ImageMagick peut utiliser des threads en interne via OpenMP (une méthode de programmation parallèle). Par conséquent, il est important de s'assurer que tous les appels de fonction vers ImageMagick sont terminés avant d'appeler MagickWandTerminus(). Cela évite les problèmes liés aux threads de travail OpenMP qui accéderaient à des ressources détruites par cette fonction de terminaison.

Si OpenMP est utilisé (à partir de la version 5.0), l'implémentation d'OpenMP gère elle-même le démarrage et l'arrêt des threads de travail ainsi que l'allocation et la libération des ressources selon ses propres méthodes. Cela signifie qu'après l'appel de MagickWandTerminus(), certaines ressources OpenMP et certains threads de travail peuvent rester alloués. Pour y remédier, la fonction omp_pause_resource_all(omp_pause_hard) peut être invoquée. Cette fonction, introduite dans OpenMP version 5.0, garantit que toutes les ressources allouées par OpenMP (telles que les threads et la mémoire propre aux threads) sont libérées. Il est recommandé d'appeler cette fonction une fois que MagickWandTerminus() a terminé son exécution.

Exemples MagickWand en C illustre comment utiliser l'API MagickWand d'ImageMagick. Chaque exemple est présenté sous forme de fonction C, complète avec ses en-têtes, afin de pouvoir être copié dans un fichier puis inclus dans votre propre projet C.