Python中将二进制数据转换为图像原始文件格式

Question

我正在尝试的事情是：

有一个图像服务器，将在端口5003上发送数据。

它传输的数据格式如下：

• 1个字节表示图像类型（0=raw，1=JPEG）
• 接下来的4个字节表示图像大小
• n个字节按以下顺序排列：
• 2个字节表示图像宽度
• 2个字节表示图像高度
• 1个字节表示B
• 1个字节表示R
• 1个字节表示G

我的目标是获取这些数据并使用以下代码将其转换为图像：

#! /usr/bin/python
import socket
import sys
import binascii
from PIL import Image
from StringIO import StringIO


# Connect to the server image
serverHost = 'localhost'
serverPort = 5003
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((serverHost, serverPort))

print >>sys.stderr, 'Connecting to host: ' +  str(serverHost) 
print >>sys.stderr, 'and server Port: ' + str(serverPort)

s.settimeout(1)

#Receive the image type
imageType = s.recv(1)
print>>sys.stderr, 'received %r' %binascii.hexlify(imageType)
print>>sys.stderr, 'Unpacked: ', int(binascii.hexlify(imageType), 16)
received = imageType.__len__()
print>> sys.stderr, "Received: ", received 

#Receive the image size
imageSize = s.recv(4)
print>>sys.stderr, 'received %r' %binascii.hexlify(imageSize)
print>>sys.stderr, 'Unpacked: ', int(binascii.hexlify(imageSize), 16)
received = imageSize.__len__()
print>> sys.stderr, "Received: ", received 


#Receive the image Data
imageData = ''
received =0
while(received < int(binascii.hexlify(imageSize), 16)):
  buffer = s.recv(4096)
  imageData += buffer
  received += buffer.__len__()
  print>> sys.stderr, "Received: ", received 

img = Image.fromstring('RGB', (1280, 720), imageData, 'raw')

#img = Image.open(StringIO(binascii.hexlify(imageData)))
img = img.convert('RGB')
img.save('out.png')

#file = open('test.png', 'w');
#file.write(imageData)
#file.close()

#When we receive the image, we send the acknowledgement
s.send('OK')
s.close()`enter code here`

但每次我运行代码时，总是会出现这种错误。

"Value error not enough Image Data"

如果有变更

img = Image.fromstring('RGB', (1280, 720), imageData, 'raw')

to

img = Image.fromstring('BRG', (1280, 720), imageData, 'raw')

我遇到了这个错误：

Value error: Unrecognized mode,

有人知道如何解决这种问题吗？

- Chrisma Pakha

---

第二个错误很简单，因为PIL不支持使用“BRG”从字符串创建图像。第一个错误仅仅是由于您没有足够的图像数据来构建1280 * 720的图像。请检查len（imageData）== width * height * numchannels。另外，为什么不使用struct？除了这些，可能出错的另一个原因是服务器，但您没有提供相关信息。作为建议，您还需要发送图像模式，否则您如何知道原始jpg中的模式是'L'、'RGB'或其他模式呢？ - mmgp

除了@mmgp所说的（struct模块+1）外，您可能需要多次调用s.recv()，即s.recv（4）可能会返回少于4个字节（您可以调用f = s.makefile（'rb'）; f.read（4）确保读取了4个字节或者遇到了EOF。使用len(buff)而不是buff.__len__() - jfs

你提到了“2个字节用于宽度，2个字节用于高度”，但是我没有看到它被 recv() 接收到？ - Armin Rigo

mmgp：是的，在我将图像从1280x720调整为320x240后，错误就不再存在了。实际上这是我第一次使用Python，所以你能解释一下如何使用struct吗？对于服务器本身，它来自于USARSim Image Server。它提供有关将发送哪个图像及其类型的信息。 J.F. Sebastian，我可以尝试一下，顺便问一下**len(buff)和buff.len()**之间有什么区别？ ArminRigo 对于那部分，我只是从互联网上复制了一段代码。 另一个原因是我不知道如何从上述信息构建图像。 - Chrisma Pakha

Answer 1

当服务器和客户端的代码都提供且简化以显示问题时，最好调试这些问题。

因此，以下是一个非常基本的客户端，基于您的初始代码和描述。请注意，image_type 没有被使用，只是因为您想区分 JPEG 和 RAW。 我总是假设接收到的数据是 RGB 数据，您可以根据实际问题进行调整。 这里的主要区别在于使用了 struct，这是一种在常见格式中打包数据以通过网络发送并避免与字节顺序相关问题的标准方法。 此代码还期望接收图像的宽度和高度（在您的代码中不存在），因此您可以在客户端重构图像。

import socket
import struct
from PIL import Image

def recv(sock, size):
    data = ''
    to_receive = size
    while to_receive > 0:
        data += sock.recv(size)
        to_receive = size - len(data)
    return data

serv_host = ''
serv_port = 5003

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((serv_host, serv_port))

s.settimeout(1)

image_type = struct.unpack('!b', recv(s, 1))[0]
print "Image type: %d" % image_type
image_size = struct.unpack('!i', recv(s, 4))[0]
print "Image size: %d" % image_size
image_width, image_height = struct.unpack('!hh', recv(s, 4))
print "Image dimensions: %d x %d" % (image_width, image_height)

# Receive image data
image_data = recv(s, image_size)
print len(image_data)

# When we receive the image, we send the acknowledgement.
s.send('OK')
s.close()

img = Image.fromstring('RGB', (image_width, image_height), image_data)
img.save('out.png')

因为服务器没有包含在内，所以以下是一个简单的服务器，遵守您描述的协议。我没有检查服务器上完全接收的数据。还要注意，此服务器仅提供在运行时在命令行中指定的单个图像。再次，根据您的问题进行调整。还请注意，我没有发送图像模式，这可能是实际应用程序中的问题。

import sys
import socket
import struct
from PIL import Image

host = ''
port = 5003
backlog = 5

serv_img = Image.open(sys.argv[1])
simg_size = serv_img.size
serv_data = serv_img.tostring()
data_size = len(serv_data)

print "Serving data of size %d" % data_size

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
s.bind((host, port))
s.listen(backlog)
while True:
    client, address = s.accept()

    client.sendall(struct.pack('!b', 1))
    client.sendall(struct.pack('!i', data_size))
    client.sendall(struct.pack('!hh', *simg_size))
    client.sendall(serv_data)

    data = client.recv(2)
    if data == 'OK':
        print "OK", address

    client.close()

关于不使用__len__的提示只是因为它是Python中的特殊方法，会被len自己调用。如果你没有任何充分的理由来使用特殊方法，那么就不要使用它。

- mmgp

Answer 2

你提到了使用USARSim的图像服务器。这是我正在使用的代码来从USARSim（UT2004版本）接收图像：

def get_image(sock):    
    image_type = struct.unpack('b', sock.recv(1))[0]    
    image_size = struct.unpack('>i', sock.recv(4))[0]

    if image_size < 250000:      
        image_data = ""
        received = 0
        while (received < image_size):
            data = sock.recv(image_size-received)
            received += len(data)
            image_data += data        

        filename = "image_%s.jpg" % str(now())
        with open(filename, "wb") as f:
            f.write(image_data)

def write_ack(sock):
    sock.send("OK")

def main():
   sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
   sock.connect((host, port))

   while True:
       get_image(sock)
       write_ack(sock)

- kshahar