Рубин по медицине: работа с медицинскими изображениями

Данные, закодированные в Base64, оказываются длиннее исходных данных, так что на каждые 3 байта двоичных данных имеется по крайней мере 4 байта данных, закодированных в Base64. Иногда вы можете увидеть странное сообщение, подобное показанному ниже, которое, скорее всего, возникает при просмотре необработанного электронного письма с вложением. Вы действительно видите кодировку Base64 в действии! (если вы заметили «=», вы можете сделать вывод, что это кодировка Base64, так как знак равенства используется для заполнения в процессе кодирования):

 
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: base64

2KfZhNiz2YTYp9mFINi52YTZitmD2YUg2YjYsdit2YXYqSDYp9mE2YTZhyDZiNio2LHZg9in2KrZ
h9iMDQoNCtij2YjYryDZgdmC2Lcg2KfZhNin2LPYqtmB2LPYp9ixINi52YYg2KfZhNmF2YLYsdix
2KfYqiDYp9mE2K/Ysdin2LPZitipINin2YTYqtmKINiq2YbYtdit2YjZhiDYqNmH2Kcg2YTZhdmG
INmK2LHZitivINin2YTYqtmI2LPYuSDZgdmKDQrYt9mE2Kgg2KfZhNi52YTZhSDYp9mE2LTYsdi5
2YrYjCDYudmE2YXYpyDYqNij2YbZiiDYutmK2LEg2YXYqtiu2LXYtSDYqNin2YTYudmE2YUg2KfZ
hNi02LHYudmKINmI2KPZgdiq2YLYryDZhNmE2YXZhtmH2Kwg2KfZhNi52YTZhdmKDQrZhNiw2YTZ
gy4NCg0K2KzYstin2YPZhSDYp9mE2YTZhyDYrtmK2LHYpyDYudmE2Ykg2YbYtdit2YPZhSDZgdmK
INmH2LDYpyDYp9mE2LTYo9mGLg0KDQrYudio2K/Yp9mE2LHYrdmF2YYNCg==
--089e0141aa264e929a0514593016
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: base64
  2KfZhNiz2YTYp9mFINi52YTZitmD2YUg2YjYsdit2YXYqSDYp9mE2YTZhyDZiNio2LHZg9in2KrZ
 h9iMDQoNCtij2YjYryDZgdmC2Lcg2KfZhNin2LPYqtmB2LPYp9ixINi52YYg2KfZhNmF2YLYsdix
 2KfYqiDYp9mE2K / Ysdin2LPZitipINin2YTYqtmKINiq2YbYtdit2YjZhiDYqNmH2Kcg2YTZhdmG
 INmK2LHZitivINin2YTYqtmI2LPYuSDZgdmKDQrYt9mE2Kgg2KfZhNi52YTZhSDYp9mE2LTYsdi5
 2YrYjCDYudmE2YXYpyDYqNij2YbZiiDYutmK2LEg2YXYqtiu2LXYtSDYqNin2YTYudmE2YUg2KfZ
 hNi02LHYudmKINmI2KPZgdiq2YLYryDZhNmE2YXZhtmH2Kwg2KfZhNi52YTZhdmKDQrZhNiw2YTZ
 gy4NCg0K2KzYstin2YPZhSDYp9mE2YTZhyDYrtmK2LHYpyDYudmE2Ykg2YbYtdit2YPZhSDZgdmK
 INmH2LDYpyDYp9mE2LTYo9mGLg0KDQrYudio2K / Yp9mE2LHYrdmF2YYNCg ==
 --089e0141aa264e929a0514593016
 Content-Type: text / html;  кодировка = UTF-8
 Content-Transfer-Encoding: base64

Base64 выполняется с помощью следующих шагов:

• Текст для кодирования преобразуется в его эквиваленты ASCII ( то есть a: 97, b: 98 и т . Д. ). Посмотрите на таблицу ASCII здесь .
• Десятичные значения, полученные на предыдущем шаге, преобразуются в их двоичные эквиваленты ( т.е. 97: 01100001).
• Все двоичные эквиваленты объединяются, получая большой набор двоичных чисел.
• Большой набор двоичных чисел разделен на равные секции, причем каждая секция содержит только 6 битов.
• Равные наборы из 6 бит преобразуются в их десятичные эквиваленты.
• Десятичные эквиваленты окончательно преобразуются в их значения Base64 ( т.е. 4: E). Десятичные значения и их алфавит Base64 можно найти здесь .

Base64 декодирование

Декодирование Base64 выполняется путем обращения шагов, описанных в предыдущем разделе:

• Каждый символ в строке заменяется своим десятичным значением Base64.
• Полученные десятичные значения преобразуются в их двоичные эквиваленты.
• Первые два бита двоичных чисел усекаются из каждого полученного двоичного числа, и наборы из 6 битов объединяются, образуя одну большую строку двоичных цифр.
• Большая строка двоичных цифр, полученная на предыдущем шаге, разбивается на группы по 8 битов.
• 8-битные двоичные числа преобразуются в их десятичные эквиваленты.
• Полученные десятичные значения в конечном итоге преобразуются в их эквивалент ASCII.

Кодирование изображения

Достаточно теории, и давайте перейдем к некоторому кодированию на Ruby. Я буду использовать изображение мозга из первой части этой статьи. Первое, что нам нужно сделать, чтобы использовать Base64 в Ruby, это включить модуль base64 , который является частью стандартной библиотеки:

 require base64

Для того, чтобы кодировать изображение, просто используйте функцию encode64(bin) . Документация Ruby для этой функции гласит:

>> Возвращает версию bin в кодировке Base64. Этот метод соответствует RFC 2045. Переводы строк добавляются к каждые 60 кодированных символов.

Таким образом, мы можем сделать следующее для кодирования Base64 нашего изображения:

 
require 'base64'

#open the image file and treat it as a binary file

image = File.open('brain.jpg').binmode
image_read = image.read
image_64_encode = Base64.encode64(image_read)

Если вы хотите увидеть выходные данные процесса кодирования, введите следующее:

 puts image_64_encode

Декодирование изображения

Чтобы декодировать изображение с помощью Ruby, просто используйте decode64(str) Документация Ruby для этой функции:

>> Возвращает Base64-декодированную версию str. Этот метод соответствует RFC 2045. Символы вне основного алфавита игнорируются.

Чтобы декодировать изображение, закодированное в предыдущем разделе, сделайте следующее:

 Base64.decode64(image_64_encode)

В целом

Давайте поместим скрипт Ruby, который Base64 кодирует и декодирует изображение вместе. Сценарий Ruby, который делает это, выглядит примерно так:

 
require 'base64'
image = File.open('brain.jpg').binmode
image_read = image.read
image_64_encode = Base64.encode64(image_read)
image_64_decode = Base64.decode64(image_64_encode)

#create a writable image and write the decoding result

image_result = File.open('brain_decode.jpg', 'w')
image_result.write(image_64_decode)

Открыв изображение brain_decode.jpgbrain.jpg

Вывод

Ruby — это язык, разработанный для того, чтобы сделать программистов счастливыми. Он предлагает множество инструментов, которые помогут нам в нашей повседневной работе. Цель этой статьи и серии — научить некоторым основам Ruby, рассматривая область, которая встречается немного реже при обсуждении Ruby. Я надеюсь, что вы сегодня узнали кое-что о том, как использовать Tk и как кодировать и декодировать изображения в Ruby. Надеюсь, изображение вашего мозга стало немного больше. 🙂