ファイルフォーマット解析

ファイルフォーマット解析 †

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ファイルフォーマット解析

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概要 †

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　HSPで外部ファイルを扱うにはプラグインを利用することによりあらゆる画像ファイルをロード・セーブすることができるが、これには外部プラグイン(DLL)が必要になってくる。
このページではプラグインを一切使わずにHSP側でファイルのロード・セーブ・またはバイナリ操作をするためのモジュールを開発するためのものとなっています。

↑

ファイルフォーマット参考サイトリンク †

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PNG
- PNGフォーマット -- http://park21.wakwak.com/~kuri/png.html
- deflate圧縮アルゴリズム -- http://www.asahi-net.or.jp/~WR9K-OOHS/Pages/Nigel's/Nigel58/deflate.html

Mp3Tag
- http://www.geocities.co.jp/SiliconValley-Oakland/3664/mp3index.html

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実装予定・修正点 †

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binary関数命令の全面的修正
- 終端コードでブロックとして区分けしていた方法と、指定した16進数データの差を計算して
  位置を指定する方法二通りを作成する。JPEG GIF等は後者の方法を採用していた。

binary関数命令を利用した方法簡単なバイナリ操作として実装予定
- MP3タグ編集

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注意点 †

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終端コードを区切り文字として利用したモジュールにおいてファイル内に改行コード(13)が^ 含まれていた場合重大なバグに陥る。
bload命令で読み込むファイルのサイズ分だけ予めメモリを確保しておく
区切り文字(00)が含まれているために通常の文字列操作(getstr,strmid,instr)は不可能
保存時には各要素に区切り文字コードを付加する
bsaveでセーブを行った場合NULL文字が消えてしまう。よってオフセットを指定し保存しなければならない。

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基本バイナリ操作モジュール †

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始点コードからの差を利用した方法 <<開発中>>

Open

vinaryload -- バイナリファイルの読み込み
- p1 : ファイルパス
- p2 : バイナリの内容が代入される変数　NULL文字を含んだデータ

binaryget --バイナリの取得
- p1: バイナリ変数
- p2 : バイナリの内容が代入される変数　NULL文字を含んだデータ
- p3: オフセット(-1)　※-1を指定した場合前回の取得開始位置 + 前回取得した文字数の位置が設定されます
- p4: 取得するbyte数
- p5: 読み込みタイプ(0) (0=文字列 1=数値[10進数int] 1=16進数[str] 3=10進数[str])
- p6：オプション(0) (0=なし 1=逆さまから読み込む)

ソース

binary.hsp

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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#module "binary"
 
 
//バイナリファイルの読み込み
#deffunc binaryload str p1, var p2, int p3
 
//ファイルがあるかないか調べる
exist p1:if strsize=-1:return 0
binary_size=strsize                    //バイナリ全体のサイズを保持
 
//全体読み込み or 一部読み込み
if (p3=0)|(p3=-1){
 
    sdim p2,binary_size
    bload p1,p2,binary_size            //p1で指定された変数に代入
}else{
    sdim p2,p3
    bload p1,p2,p3
    binary_size=p3        //読み込んだバイナリ全体のサイズを保持
}
 
return 1
 
//バイナリの取得
// p1: バイナリ変数
// p2: 始点となるコード (""が指定された場合最初から)
// p3: オフセット(-1)　※-1を指定した場合 前回の取得開始位置 + 前回取得した文字数 の位置が設定されます
// p4: 取得するbyte数
// p5: 読み込みタイプ(0) (0=文字列 1=数値[10進数int] 1=16進数[str] 3=10進数[str])
// p6：オプション(0) (0=なし 1=逆さまから読み込む)
#defcfunc binaryget var p1, str p2, int p3, int p4, int p5,int p6
 
//始点コードが代入されているか
if p2!""{
    //前回と同じ始点コードかどうか(高速化目的)
    if p2=binary_offsetstr{
        c3=binary_offset        //前回のオフセット値を代入
        c2=binary_offsetsize    //前回のオフセットのサイズを代入
    }else{
        //コードを16bitに変換
        s2=p2:s3=0:sdim c1
        repeat
            getstr s1,s2,s3,' '
            if s1="":s6=cnt:break
            c1+=strf("%c",int("$"+s1))    //始点コードを代入
            
            s3+=strsize
            s4=cnt+1
        loop
        c2=s4    //取得したコードのサイズを返す
 
        //バイナリ全体から読み取り開始位置を検索
        s2=0    //見つけたかどうかのフラグ
        repeat binary_size-c2
            sdim s1,64
            memcpy s1,p1,c2,0,cnt
            //始点コードと検索文字が同じ場合実行
            if c1=s1{
                c3=c2+cnt        //読み込み位置を指定
                s2=1
                break
            }
        loop
        if s2=0{
            return -1            //見つからない場合エラー
        }
        binary_offsetnext=0        //次のオフセットの初期化
    }
}else{
    c1=""                //始点コードNULL
    c2=0                //始点コードのサイズ NULL
    c3=0                //最初から読み込むようにする
}
 
//読み込み
if p3<0{
    c5=binary_offsetnext    //(前回の取得開始位置 + 前回取得した文字数)
}else{
    c5=p3                //通常のオフセット
}
sdim c4,p4                //読み込むサイズだけサイズを空ける
memcpy c4,p1,p4,0,c3+c5    //オフセット分だけずらした位置を取得する  c3=取得開始位置
 
//逆さまに入れ替える
if p6=1{
    sdim s2,p4
    memcpy s2,c4,p4,0,0            //取得したデータを代入
    sdim c4,p4                    //取得したデータをクリア
    repeat p4
        memcpy c4,s2,1,cnt,p4-cnt-1
    loop
}
 
//数値として返す
if p5=1{
    sdim s2,p4
    memcpy s2,c4,p4,0,0            //取得したデータを代入
    sdim c4,p4                    //c4をクリア
    repeat p4
        s1=strf("%02X",peek(s2,cnt))
        c4+s1
    loop
    c4=int("$"+c4)        //数値型に変換
}
 
//16進数として返す
if p5=2{
    sdim s2,p4
    memcpy s2,c4,p4,0,0            //取得したデータを代入
    sdim c4,p4                    //取得したデータをクリア
    repeat p4
        s1=strf("%02X",peek(s2,cnt))
        c4+s1
    loop
}
 
//10進数として返す
if p5=3{
    sdim s2,p4
    memcpy s2,c4,p4,0,0            //取得したデータを代入
    sdim c4,p4                    //取得したデータをクリア
    repeat p4
        s1=strf("%D",peek(s2,cnt))
        c4+s1
    loop
}
 
//代入
binary_offset=c3                //読み込み開始位置を保持
binary_offsetstr=p2                //始点コード文字列を保持
binary_offsetsize=c2            //始点コードの文字数を保持
binary_offsetnext=p4+c5            //次に読み込むための位置 を代入 (文字数)
return c4
 
//binarygetのp3パラメータの値で設定される値にp1の数を加算する
#deffunc binary_next_through int p1
binary_offsetnext+p1
return
 
#global
 
//ファイル識別
#if 1
type=""
dialog "bmp;*.jpg;*.gif;*.png",16,"画像ファイル"    //ファイル選択ダイアログ
if stat=0:end                    //キャンセルされた場合終了
binaryload refstr,bin,128        //先頭部分のみバイナリファイルの読み込み
imgpass=refstr                    //パスの保持
 
if binaryget(bin,"",0,3)="GIF"{
    type="GIF"
}
if binaryget(bin,"FF EO",2,4)="JFIF"{
    type="JPG"
}
 
if binaryget(bin,"",0,8,2)="89504E470D0A1A0A"{
    type="PNG"
}
 
if binaryget(bin,"",0,2)="BM"{
    type="BMP"
}
#endif
 
 
//ファイルの詳細
#if 1
binaryload imgpass,bin
 
 
mes "拡張子\t"+type
switch type
 
    case "GIF"
        mes "タイプ\t"+binaryget(bin,"",0,3)
        mes "ﾊﾞｰｼﾞｮﾝ\t"+ binaryget(bin,"47 49 46",0,3)
        
        mes "幅\t"+ binaryget(bin,"47 49 46",-1,2,1,1)+" px"
        
        mes "高さ\t"+ binaryget(bin,"47 49 46",-1,2,1,1)+" px"
        binary_next_through 1+3+1+3
        mes "透明色\t"+ binaryget(bin,"47 49 46",-1,1,1,0)
    swbreak
 
    case "JPG"
        mes "タイプ\t"+binaryget(bin,"FF EO",2,4)
        binary_next_through 1
        mes "幅\t"+ binaryget(bin,"FF C0",3,2,1)+" px"
        mes "高さ\t"+ binaryget(bin,"FF C0",-1,2,1)+" px"
    swbreak
 
    case "PNG"
        mes "タイプ\t"+binaryget(bin,"",1,3)
        mes "ファイルサイズ\t"+binaryget(bin,"",-1,3)
        mes "幅\t"+ binaryget(bin,"49 48 44 52",0,4,1)+" px"
        mes "高さ\t"+ binaryget(bin,"49 48 44 52",-1,4,1)+" px"
    swbreak
 
    case "BMP"
        mes "タイプ\t"+type
        mes "ファイルサイズ\t"+binaryget(bin,"",2,4,1,1)+" byte"
        if binaryget(bin,"",11,4,2)="00000028"{
            mes "ヘッダ\tWindows BitMap"
            mes "高さ\t"+ binaryget(bin,"00 00 00 28",0,4,1,1)+" px"
            mes "高さ\t"+ binaryget(bin,"00 00 00 28",-1,4,1,1)+" px"
        }
        if binaryget(bin,"",11,4,2)="0000000C"{
            mes "ヘッダ\tOS/2 BitMap"
            mes "高さ\t"+ binaryget(bin,"00 00 00 0C",0,2,1,1)+" px"
            mes "高さ\t"+ binaryget(bin,"00 00 00 0C",-1,2,1,1)+" px"
        }
 
        
        
        
        mes ""
    swbreak
 
swend
#endif
 
 
stop

NULL文字(00)で分割し配列変数に区分けする方法 <<開発終了>>

Open

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終端コード(00)で配列変数に区分けする方法 †

[編集]

vinaryload
- バイナリファイルの読み込み
- p1 : ファイルパス
- p2 : 配列変数　バイナリデータがブロックに分けられて代入されます

binarysave
- バイナリファイルに保存
- p1 : 読み込むファイル名
- p2 : バイナリデータが入った配列変数

binaryget
- バイナリのブロックを取得
- p1 : バイナリのデータが入った配列変数
- p2 : 先頭から数えたブロック番号

binaryset
- バイナリの指定したブロックの値を変更
- p1 : バイナリのデータが入った配列変数
- p2 : 先頭から数えたブロック番号
- p3 : 代入する値

binaryadd
- バイナリファイルのに新しいブロックを追加
- p1 : バイナリのデータが入った配列変数
- p2 : 先頭から数えたブロック番号
- p3 : 代入する値

binaryspsel
- p1 : 値を取得するための基点を設定
- p2 : バイナリ配列変数
- p3 : 16進数文字列(null) null = ファイル先頭 ※format : "FF FF"
- ※ この命令はp2に入力した値(FF FF等)をファイルの先頭から探し出し、見つけた場合そこを基点としてbinaryspget関数binaryspset命令にて基点を中心にバイナリ操作をする。
- ※ binarysp はブロックを要素として区別していません

binaryspget
- p1 : 基点を0として文字列を取得する
- p2 : 取得する位置
- p3 : 取得する文字数

binaryspset
- 基点を0として文字列を設定する
- p1 : バイナリ配列変数
- p2 : 代入する位置
- p3 : 設定する文字数
- p4 : アスキー文字列
- ※ binarysp はブロックを要素として区別していません

binaryvinarylist
- バイナリデータのブロック要素一覧をリストに代入
- p1 : 代入先変数
- p2 : バイナリ配列変数

ソース

binary_old.hsp

#module "binary"
 
 
 
//-----------------------------------------------------------------------
 
//バイナリファイルの読み込み
// p1 : 読み込むファイル名
// p2 : 代入する変数
// p3 : 読み込むサイズ(-1)
#deffunc binaryload str p1, array p2, int p3
exist p1:if strsize=-1:return 0        //ファイルが存在しない場合0を返す
if (p3=0)|(p3=-1)|(strsize<p3){
    sdim s1,strsize                            //文字列に変換
    bload p1,s1,-1                        //メモリの範囲内だけを読み込み
}else{
    sdim s1,p3                            //文字列に変換
    bload p1,s1,p3                        //サイズ指定で読み込む
}
    s2=strsize
    sdim p2,s2                            //初期化
 
//コード00を改行コードに変換
repeat s2-1                        
    if 0=peek(s1,cnt){
        poke s1,cnt,13
    }
loop
 
//行ごとに変数に割り当て
notesel s1
repeat notemax
    noteget p2(cnt),cnt
loop
 
sdim s3                                //メモリ初期化
noteunsel                            //対象バッファを元に戻す
return s2                            //ファイルサイズを返す
 
//-----------------------------------------------------------------------
 
 
//バイナリファイルに保存
// p1 : 読み込むファイル名
// p2 : バイナリデータが入った配列変数
#deffunc binarysave str p1,array p2
sdim s1            //初期化
bsave p1,s1        //ファイルの初期化
s3=0            //位置の記憶
//ブロックに分けて保存(NULL文字付加)
foreach p2
    s1 = p2(cnt)
    //poke s1,strlen(s1),0
    bsave p1,s1,strlen(s1),ad
    s3+=strlen(s1)+1
loop
return 1
 
//-----------------------------------------------------------------------
 
//バイナリの指定したブロックを取得
// p1 : バイナリのデータが入った配列変数
// p2 : 先頭から数えたブロック番号
// p3 : 取得位置(0)
// p4 : 取得する文字数(-1)
#defcfunc binaryget array p1, int p2, int p3, int p4
if length(p1)<=p2:return -1            //取得できない場合-1が返る
if (p3=-1)|(p3=0):s1=0:else:s1=p3
if (p4=-1)|(p4=0):s2=strlen(p1(cnt)):else:s2=p4
return strmid(p1(p2),s1,s2)
 
//-----------------------------------------------------------------------
 
//バイナリの指定したブロックの値を変更
// p1 : バイナリのデータが入った配列変数
// p2 : 先頭から数えたブロック番号
// p3 : 代入する値
#deffunc binaryset array p1, int p2, str p3
if length(p1)<=p2:return -1            //取得できない場合-1が返る
p1(p2)=p3                            //代入
return 1
 
//-----------------------------------------------------------------------
 
//バイナリの指定したブロックに値を追加
//p1 : バイナリのデータが入った配列変数
//p2 : 追加する位置(先頭から数えたブロック番号)
//p3 : 代入する値
#deffunc binaryadd array p1, int p2, str p3
//配列変数をnoteselで読める形にする
sdim s1
foreach p1
    s1+=p1(cnt)+"\n"
loop
 
//追加
notesel s1
noteadd p3,p2
 
//配列変数に戻す
repeat notemax
    noteget p1(cnt),cnt
loop
noteunsel    //対象バッファを元に戻す
return 1
 
 
//-----------------------------------------------------------------------
//値を取得するための基点を設定
// p1 : バイナリ配列変数
// p2 : 16進数文字列(null) null = ファイル先頭  ※format : "FF FF"
//
// ※ この命令はp2に入力した値(FF FF等)をファイルの先頭から探し出し、見つ
// けた場合そこを基点としてbinaryspget関数binaryspset命令にて基点を中心に
// バイナリ操作をする。
// ※ binarysp はブロックを要素として区別していません
#deffunc binaryspsel array p1, str p2
if p2="":binary_point=0:return 0    //p1に何も入力されていない場合ファイル先頭から読むようにする
 
//p2の16進数をアスキーに変換
s7=0
s8=p2
s2=0
sdim s6,256
repeat
    getstr s5,s8,s7,' ':s7+strsize
    if s5="" :break
    poke s6,cnt,int("$"+s5)
    s2+
loop
 
//noteselで読める形にする
sdim s1
foreach p1
s1+=p1(cnt)+"\n"
loop
 
s4=0                                //取得したかどうかのフラグ
//全体を1byteずつループ
repeat strlen(s1)
    s3=strmid(s1,cnt,s2)
    repeat strlen(s3)
        if 13=peek(s3,cnt){
            poke s3,cnt,""            //改行(終端コード)含まれていた場合削除
            
        }
    loop
 
    if s3=s6:binary_point=cnt:s4=1:break    //開始位置決定
 
loop
 
if s4=0:return -1                    //取得できなかった
sdim s1                                //メモリクリア
return binary_point
 
//-----------------------------------------------------------------------
 
//基点を0として文字列を取得する
// p1 : バイナリ配列変数
// p2 : 取得する位置
// p3 : 取得する文字数
// ※ binarysp はブロックを要素として区別していません
#defcfunc binaryspget array p1, int p2, int p3
 
//noteselで読める形にする
sdim s1
foreach p1
s1+=p1(cnt)+"\n"
loop
 
s2=strmid(s1,binary_point+p2-1,p3)
    repeat strlen(s2)
        if 13=peek(s2,cnt){
            poke s2,cnt,""            //改行(終端コード)含まれていた場合削除
            
        }
    loop
 
sdim s1                        //メモリクリア
return s2
 
//-----------------------------------------------------------------------
 
//基点を0として文字列を設定する
// p1 : バイナリ配列変数
// p2 : 代入する位置
// p3 : 設定する文字数
// p4 : アスキー文字列
// ※ binarysp はブロックを要素として区別していません
#deffunc binaryspset array p1, int p2, int p3, str p4
 
//p4の文字列のサイズを取得()
s2=p4:if (p3=0)|(p3>strlen(p4)):s4=strlen(p4):else:s4=p3
 
//文字列を指定したサイズに収める
s2=strmid(s2,0,s4)
 
//noteselで読める形にする
sdim s1
foreach p1
s1+=p1(cnt)+"\n"
loop
 
//文字列上書き代入
repeat s4
    s3=strmid(s1,binary_point+p2+cnt-1,1)
    if 13=peek(s3,0):continue
    s3=strmid(s2,cnt,1)
    poke s1,binary_point+p2+cnt-1,peek(s3,0)
loop
 
 
 
//行ごとに変数に割り当て
 
notesel s1
repeat notemax
    noteget p1(cnt),cnt
loop
noteunsel
 
foreach p1
//mes p1(cnt)
loop
sdim s1                        //メモリクリア
return strlen(s2)
 
 
 
 
//-----------------------------------------------------------------------
 
//バイナリデータをリスト変数に代入
// p1 : 代入先変数
// p2 : バイナリ配列変数
#deffunc vinarylist var p1, array p2
sdim p1
foreach p2
p1+=p2(cnt)+"\n"
loop
return strlen(p1)
 
 
#global

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冒頭の説明がいまいちピンと来ないのですが、具体的なものがアップされるまで様子を見ておきます^^; -- kz3
HSP上でバイナリを操作してGIFなどの形式でファイルを保存するモジュールです。 -- As 2006-12-01 (金) 01:09:58
bloadはコード00でロード中断するようなことはありませんよ？ -- kz3 2006-12-01 (金) 07:07:10
バイナリについてほとんど参考にしないで作っていきましたが、、、ロードした際に、区切りごとに配列変数に割り振って、bainarygetで配列変数を参照する形に修正していけばもう少し高速化できるかもしれません。 -- As 2006-12-01 (金) 07:30:41
実際実行してみたのですがコード00で中断されてしまうようですよ。いくらpeekで値を取得しようとしてもエラーが帰ってきてしまって…いろいろ原因を調べたらメモリにコード00までの値しか代入されていませんでした＞＜ -- As 2006-12-01 (金) 07:32:31
今いろいろと試してみましたが、本当に取得できているようですね＾＾； mes命令などは00で描画を終了することに初めて気が付きました＞＜随時修正いたします。ファイル等細かいバイナリ操作のモジュールを作成するのはそれからになるかと。 -- As 2006-12-01 (金) 07:39:58
ちょっとここで、テキスト(ファイル)とバイナリ(ファイル)の違いについて一言。例えばファイルに「100」という情報を記録することを考えてみると、テキストの場合は「100」をキャラクターコードで記録します。つまり、ファイルには16進数で表現すると
```
31 30 30
```
というデータが書き込まれています。
一方バイナリの場合は「100」をそのまま数値で記録します。(エンコードなどは考えない)
つまり、ファイルには16進数(32bit整数)で表現すると
```
64 00 00 00
```
というデータが書き込まれています。(バイトオーダーにより異なる)
バイナリデータの場合に重要なのは一つのデータが何bit、何バイトなのかということで、後者の「100」は「64000000」が一つのデータ――ブロックと考えられます。-- kz3 2006-12-03 (日) 04:29:13
ファイルはバイナリデータの塊であり、その中でデータが文字のみのものをテキストファイルと呼んだりする。
参考にさせていただきました。バイナリというものに全くの無知でありまして、今まで手を触れていなかった部分でもありましたのでどういう仕組みなのかすらわからず、GIFファイルをバイナリエディタで開いて見てはの繰り返しでした。そこでブロックの存在に気づきました。また、
```
64 00 00 00  
```
の場合においてですが、00というNULL文字でブロックは区切られているのでしょうか？もしそうだとすれば、6400 00 00 という３つのブロックができるとおもうのですが違うのでしょうか？-- As 2006-12-03 (日) 06:54:33
一般的にNULL文字というのはプログラム内であつかう文字列の終端コードを指します。バイナリファイル中の0はNULL文字とは(普通)呼びません。そもそも文字かどうかも分からないのがバイナリデータです。(それが分かるのはフォーマットを知っている者だけです。)また『64000000』(16進)というバイナリデータは３つのブロックから成っているかどうかということですが、それもフォーマット次第です。中身の同じデータでさえ、そのデータを読み書きするプログラムが定義するフォーマットによって1バイトを1ブロックとするか、4バイトを1ブロックとするか、異なってきます。 -- kz3 2006-12-03 (日) 07:25:25
なるほど…詳しく説明していただき有難うございます。それぞれのフォーマット形式によってバイナリの扱い方が異なるということですね。それにあわせて、只今JPGに関するフォーマットについて調べていたのですがJPGの場合はブロックに関係なく最初から2byte,2byte,4byte…となるようで…binary関数命令を拡張しないとJPGは扱えないようです。そこで、マーカを始点としてそこから○バイト離れている場所から○バイト取得するような関数を作りたいのですが、その関数の名前として適切なのはどういったものになるでしょうか？マーカの意味もわかっていないので自分では不安です＾＾；参考:マーカ -- As &new{2006-12-03 (日) 07:44:43}
マーカという名称は仕様を作った人(団体?)が適当につけた名称だと思います。意味からして識別子・タグ・シグネチャみたいなものだと思います。(axファイルの先頭に必ずある"HSP3"みたいなもの) -- kz3 2006-12-03 (日) 07:56:37
本当にバイナリの仕様というものは全く決まってないものなのですね。新定義命令としてbinaryspsel binaryspget binaryspset を追加したいと思います。 -- As 2006-12-03 (日) 08:30:12
なんとかバイナリを操作する上で必要な関数を定義いたしました。これでほとんどのファイルは操作できるかと。ただまだバグがあるかもしれません^^; -- As 2006-12-03 (日) 18:53:11
指定されたエリアに値を「追加」するにはどういった方法がより高速化につながるでしょうか？ -- As 2006-12-03 (日) 23:49:24
#mem -- As 2006-12-12 (火) 14:09:29
#memcpy系の命令の存在を忘れていました…(笑) -- As 2006-12-12 (火) 14:09:55
久々に更新いたしました。まだまだ重要なバイナリデータの保存とまではいきませんが、バイナリデータの指定した始点コードから値を取得できるようなりました。ソースでは画像の大きさなどの情報を取得するサンプルも含まれています。 -- As 2006-12-23 (土) 17:28:05
一通りPNGなどのファイルフォーマットについてサイトを巡ってきましたが、deflate圧縮やLZW圧縮技術などのアルゴリズムがまったくいってわかりませんでした…。DLLを使わないで読み込むとなると恐ろしい労力がかかりそうです。 -- As 2006-12-23 (土) 23:21:48
これってソフト開発？ｗ -- 2007-11-03 (土) 07:09:43

添付ファイル:

binary_old.hsp 269件 [詳細]

binary.hsp 375件 [詳細]

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