IDA/ida.cpp

   1 // g++ -std=c++11 -O4 -msse2 -msse3 -msse4 -fopenmp  -O3   test_mat2.cpp -o test_mat2   -I /home/couturie/tools/armadillo-6.200.5/include/ -lc   -lm -lpthread -lgfortran -DMAX_STACK_ALLOC=2048 -Wall -m64 -DF_INTERFACE_GFORT -fPIC -DSMP_SERVER -DNO_WARMUP -DMAX_CPU_NUMBER=8  -DNO_AFFINITY   -UCOMPLEX -DDOUBLE -I/home/couturie/tools/openblas/include -I/home/couturie/Downloads/OpenBLAS-0.2.15/  /home/couturie/tools/openblas/lib/libopenblas_haswellp-r0.2.15.a
   2
   3
   4
   5 #include <armadillo>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <stdio.h>
   8
   9 #include <iostream>
  10 #include <iterator>     // std::ostream_iterator
  11 #include <fstream>
  12 #include <vector>
  13 #include <iostream>     // std::cout, std::fixed
  14 #include <iomanip>
  15 #include <math.h>
  16
  17 using namespace arma;
  18 using namespace std;
  19 int key_size=256;
  20
  21
  22   const int mm=251;
  23
  24 typedef unsigned char byte;
  25
  26
  27 template<typename T>
  28 T mod(T a, int n)
  29 {
  30     return a - floor(a/n)*n;
  31 }
  32
  33 inline int positive_modulo(int i, int n) {
  34     return (i % n + n) % n;
  35 }
  36
  37 void Bezout(int rkm2,int rkm1,int *res,int ukm1=0,int vkm1=1,int ukm2=1,int vkm2=0){
  38 /*r(k-4)=r(k-3)*q(k-2)+r(k-2) <=> r(k-2)=a*u(k-2)+b*v(k-2)
  39
  40
  41 r(k-3)=r(k-2)*q(k-1)+r(k-1) <=> r(k-1)=a*u(k-1)+b*v(k-1)
  42
  43 r(k-2)=r(k-1)*q(k)+r(k)     <=> r(k)=a*u(k)+b*v(k) avec u(k)=u(k-2)-qk*u(k-1) et v(k)=v(k-2)-qk*v(k-1)*/
  44
  45     int rk=rkm2%rkm1;
  46     int qk=(rkm2-rk)/rkm1;
  47     if(rk==0)  {
  48         cout<<rkm1<<" = a*"<<ukm1<<"+b*"<<vkm1<<std::endl;
  49         *res=ukm1;
  50     }
  51     else
  52       Bezout(rkm1,rk,res,ukm2-qk*ukm1,vkm2-qk*vkm1,ukm1,vkm1);
  53     return;
  54 }
  55
  56
  57 void saveFile(Row<byte> data, const char *fileName,long size_file=0) {
  58     byte* vec=(byte*)data.memptr();
  59 //    cout<<"vec "<<d2.size()<<endl;
  60     FILE* pFile = fopen (fileName, "wb");
  61     if(size_file==0)
  62       size_file=data.size();
  63
  64     fwrite (vec , sizeof(byte), size_file, pFile);
  65     fclose (pFile);
  66
  67
  68 /*    vector<uint8_t> v =conv_to< vector<uint8_t> >::from(data);
  69     ofstream outfile(fileName, ios::out | ofstream::binary);
  70
  71     copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<uint8_t>(outfile));
  72     outfile.close();
  73 */
  74
  75 }
  76
  77 Row<byte> readFile( const char *fileName) {
  78   /*ifstream stream(fileName, ios::in | ios::binary | ios::ate);
  79   int sizeFile=stream.tellg();
  80   stream.seekg(0, ios::beg);
  81   vector<uint8_t> vec((istreambuf_iterator<char>(stream)), istreambuf_iterator<char>());
  82   Row<byte> d2(vec);
  83   */
  84
  85
  86    FILE* pFile = fopen (fileName, "rb");
  87   fseek(pFile, 0L, SEEK_END);
  88   int sz = ftell(pFile);
  89   rewind(pFile);
  90   byte* vec=new byte[sz];
  91   fread (vec , sizeof(byte), sz, pFile);
  92   fclose (pFile);
  93
  94
  95   Row<byte> d2(vec,sz);
  96   delete vec;
  97
  98
  99   cout<<"vec ici"<<d2.size()<<endl;
 100   return d2;
 101 }
 102
 103
 104
 105 vector<uint8_t>
 106 convert_vec256_to_vec250(vector<uint8_t> vec256){
 107
 108
 109    int num_val_greater = std::count_if(vec256.begin(), vec256.end(), [](int i){return i>=mm;});
 110    vector<uint8_t> vec250;
 111    vec250.reserve(vec256.size()+num_val_greater);
 112    // cout<<"ICI "<<vec250.size()<<" "<<vec256.size()+num_val_greater<<endl;
 113
 114    int l=0;
 115    for (int i=0; i<vec256.size(); i++) {
 116      if(vec256[i]>=mm-1) {
 117        vec250.push_back(mm-1);
 118        vec250.push_back(vec256[i]-mm+1);
 119        //vec250[l++]=(mm-1);
 120
 121        //vec250[l++]=vec256[i]-mm+1;
 122      }
 123      else {
 124        vec250.push_back(vec256[i]);
 125        //vec250[l++]=vec256[i];
 126      }
 127    }
 128    //cout<<"ICI "<<vec250.size()<<endl;
 129    return vec250;
 130
 131
 132 }
 133
 134 vector<uint8_t>
 135 convert_vec250_to_vec256(vector<uint8_t> vec250){
 136
 137
 138   vector<uint8_t> vec256;
 139   vec256.reserve(vec250.size());
 140
 141   for (int i=0; i<vec250.size(); i++) {
 142     if(vec250[i]==mm-1) {
 143       vec256.push_back(vec250[++i]+mm-1);
 144     }
 145     else {
 146       vec256.push_back(vec250[i]);
 147     }
 148   }
 149
 150 //   cout<<"ICI 2 "<<vec256.size()<<endl;
 151   return vec256;
 152 }
 153
 154
 155
 156
 157
 158 Mat<byte> readFullFile(int n, int k, long& sizeFile, int &lc) {
 159
 160 //  ifstream stream("lena.png", ios::in | ios::binary | ios::ate);
 161   ifstream stream("/home/couturie/Downloads/CARCARIASS.zip", ios::in | ios::binary | ios::ate);
 162 //  ifstream stream("lena_small2.png", ios::in | ios::binary | ios::ate);
 163   sizeFile=stream.tellg();
 164   cout<<sizeFile<<endl;
 165   stream.seekg(0, ios::beg);
 166
 167
 168   uint8_t mysize[8];
 169
 170
 171   long tmpSize=sizeFile;
 172   for(int i=0;i<8;i++) {
 173     uint8_t t=tmpSize;
 174 //    cout<<(int)t<<endl;
 175     mysize[i]=t;
 176     tmpSize>>=8;
 177   }
 178
 179   cout<<"rebuild"<<endl;
 180   long res=0;
 181   for(int i=8-1;i>=0;i--) {
 182     res<<=8;
 183     res+=mysize[i];
 184   }
 185
 186   cout<<(long)res<<endl;
 187
 188
 189
 190   vector<uint8_t> contents((istreambuf_iterator<char>(stream)), istreambuf_iterator<char>());
 191   cout<<"res contents "<<contents.size()<<endl;
 192   cout<<"add size of file"<<endl;
 193 //  for(int i=0;i<8;i++)
 194 //    contents.insert(i,mysize[i]);
 195   contents.insert (contents.begin(), mysize, mysize+8);
 196   cout<<"res contents "<<contents.size()<<endl;
 197   vector<uint8_t> contents2=convert_vec256_to_vec250(contents);
 198   cout<<"res contents2 "<<contents2.size()<<endl;
 199
 200
 201
 202 /*
 203   cout<<"AFTER"<<endl;
 204 for (auto i = contents2.begin(); i != contents2.end(); ++i)
 205   std::cout << (int)*i << ' ';
 206 cout<<endl;
 207 */
 208
 209 //  vector<uint8_t> contents3=convert_vec250_to_vec256(contents2);
 210
 211   /*cout<<"LAST"<<endl;
 212 for (auto i = contents3.begin(); i != contents3.end(); ++i)
 213   cout << (int)*i << ' ';
 214 cout<<endl;
 215
 216
 217 if (std::equal(contents.begin(), contents.begin() + contents.size(), contents3.begin()))
 218     cout << "success" << endl;
 219   */
 220
 221 lc=ceil(contents2.size()/k);
 222   cout<<lc<<endl;
 223   Mat<byte> matData(&contents2[0],1,contents2.size());
 224
 225
 226 /*  Row<byte> test(&contents[0],contents.size());
 227   cout<<"test "<<size(test)<<endl;
 228   saveFile(test, "lena3.png");
 229 */
 230
 231   cout << "file size: " << contents2.size() << endl;
 232
 233   matData.reshape(k,lc);
 234   cout<<matData.n_rows<<" "<<matData.n_cols<<endl;
 235   return matData;
 236 }
 237
 238
 239
 240
 241 int main( int argc, char *argv[] ) {
 242
 243
 244
 245   int full=0;
 246
 247   int n=8;
 248   int k=4;
 249   int Tb=64;
 250   int l=10;//399*Tb;
 251
 252
 253
 254
 255
 256
 257
 258
 259   int lc;
 260   long sizeFile;
 261   Mat<byte> S;
 262   S=readFullFile(n,k,sizeFile,lc);
 263
 264
 265
 266   arma_rng::set_seed(time(NULL));
 267   //S=randi<Mat<byte>>(k,100000000);
 268
 269   cout<<"S "<<size(S)<<endl;
 270   S=mod(S,mm);
 271
 272   Mat<byte> G= randi<Mat<byte>>(n,k);
 273   cout<<"G "<<size(G)<<endl;
 274
 275
 276   Mat<int> C=conv_to<Mat<int>>::from(G)*conv_to<Mat<int>>::from(S);
 277   C=mod(C,mm);
 278   cout<<"C "<<size(C)<<endl;
 279
 280   Mat<byte> C2=conv_to<Mat<byte>>::from(C);
 281
 282
 283   //write files
 284   for(int i=0;i<n;i++) {
 285     stringstream ss;
 286     ss <<"lena_"<<i<<".png";
 287     string str = ss.str();
 288     saveFile(C2.row(i), str.c_str());
 289   }
 290
 291
 292   cout<<"tatat"<<endl;
 293   Mat<byte> C3;
 294
 295
 296   //read k files among n
 297   for(int i=0;i<k;i++) {
 298     stringstream ss;
 299     ss <<"lena_"<<i<<".png";
 300     string str = ss.str();
 301
 302     Row<byte> d2=readFile(str.c_str());
 303     C3.insert_rows(i,d2);
 304   }
 305
 306
 307
 308
 309
 310 //  Mat<int> Cs=C.rows(0,k-1);
 311   Mat<int> Cs=conv_to<Mat<int>>::from(C3);
 312
 313   cout<<size(Cs)<<" "<<size(C3)<<endl;
 314
 315
 316
 317   Mat<int> Gs2=conv_to<Mat<int>>::from(G).rows(0,k-1);
 318   mat Gs=conv_to<mat>::from(Gs2);
 319
 320   cout<<"tot"<<endl;
 321   cout<<Gs<<endl;
 322
 323   double determinant2=det(Gs);
 324   int determinant=remainder(determinant2,mm);
 325   determinant=positive_modulo(determinant,mm);
 326
 327   int r;
 328   Bezout(determinant,mm,&r);
 329
 330
 331   cout<<determinant<<" "<<mm<<" "<<r<<endl;
 332
 333   mat Gsi=round(inv(Gs)*det(Gs)*r);
 334   Gsi=mod(Gsi,mm);
 335   Gsi=mod(Gsi,mm);
 336
 337   cout<<Gsi<<endl;
 338
 339   mat temp=Gsi*Cs;
 340   mat SS2=mod(temp,mm);
 341   Mat<byte> S2=conv_to<Mat<byte>>::from(SS2);
 342   S2=mod(S2,mm);
 343 //  cout<<S2<<endl;
 344 //  cout<<"max"<<endl;
 345 //  cout<<max(S2-S,1)<<endl;
 346
 347
 348
 349
 350   S2.reshape(1,S2.n_rows*S2.n_cols);
 351
 352
 353   vector<uint8_t> res =conv_to< vector<uint8_t> >::from(S2.row(0));
 354   cout<<"res size "<<res.size()<<endl;
 355   vector<uint8_t> res2=convert_vec250_to_vec256(res);
 356   cout<<"res2 size "<<res2.size()<<endl;
 357
 358   cout<<"get size"<<endl;
 359   uint8_t mysize[8];
 360
 361   for(int i=0;i<8;i++) {
 362     mysize[i]=res2.front();
 363     res2.erase(res2.begin());
 364   }
 365
 366   for(int i=0;i<8;i++)
 367     cout<<(int)mysize[i]<<endl;
 368
 369   cout<<"rebuild size"<<endl;
 370   long size_file=0;
 371   for(int i=8-1;i>=0;i--) {
 372     size_file<<=8;
 373     size_file+=mysize[i];
 374   }
 375
 376   cout<<"size file "<<(long)size_file<<endl;
 377   saveFile(res2, "lena2.png",size_file);
 378
 379
 380
 381
 382 }