C语言 BMP图片处理.docx
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C语言BMP图片处理
C语言BMP图片处理
BMP是bitmap的缩写形式，bitmap顾名思义，就是位图也即Windows位图。
它一般由4部分组成：
文件头信息块、图像描述信息块、颜色表（在真彩色模式无颜色表）和图像数据区组成。
在系统中以BMP为扩展名保存。
打开Windows的画图程序，在保存图像时，可以看到三个选项：
2色位图（黑白）、16色位图、256色位图和24位位图。
这是最普通的生成位图的工具，在这里讲解的BMP位图形式，主要就是指用画图生成的位图（当然，也可以用其它工具软件生成）。
现在讲解BMP的4个组成部分：
1.文件头信息块
0000-0001：
文件标识，为字母ASCII码“BM”。
0002-0005：
文件大小。
0006-0009：
保留，每字节以“00”填写。
000A-000D：
记录图像数据区的起始位置。
各字节的信息依次含义为：
文件头信息块大小，图像描述信息块的大小，图像颜色表的大小，保留（为01）。
2.图像描述信息块
000E-0011：
图像描述信息块的大小，常为28H。
0012-0015：
图像宽度。
0016-0019：
图像高度。
001A-001B：
图像的plane（平面？
）总数（恒为1）。
001C-001D：
记录像素的位数，很重要的数值，图像的颜色数由该值决定。
001E-0021：
数据压缩方式（数值位0：
不压缩；1：
8位压缩；2：
4位压缩）。
0022-0025：
图像区数据的大小。
0026-0029：
水平每米有多少像素，在设备无关位图（.DIB）中，每字节以00H填写。
002A-002D：
垂直每米有多少像素，在设备无关位图（.DIB）中，每字节以00H填写。
002E-0031：
此图像所用的颜色数，如值为0，表示所有颜色一样重要。
3.颜色表
颜色表的大小根据所使用的颜色模式而定：
2色图像为8字节；16色图像位64字节；256色图像为1024字节。
其中，每4字节表示一种颜色，并以B（蓝色）、G（绿色）、R（红色）、alpha（像素的透明度值，一般不需要）。
即首先4字节表示颜色号0的颜色，接下来表示颜色号1的颜色，依此类推。
4.图像数据区
颜色表接下来位为位图文件的图像数据区，在此部分记录着每点像素对应的颜色号，其记录方式也随颜色模式而定，既2色图像每点占1位（8位为1字节）；16色图像每点占4位（半字节）；256色图像每点占8位（1字节）；真彩色图像每点占24位（3字节）。
所以，整个数据区的大小也会随之变化。
究其规律而言，可的出如下计算公式：
图像数据信息大小=（图像宽度*图像高度*记录像素的位数）/8。
然而，未压缩的图像信息区的大小。
除了真彩色模式外，其余的均大于或等于数据信息的大小。
这是为什么呢？
原因有两个：
1.BMP文件记录一行图像是以字节为单位的。
因此，就不存在一个字节中的数据位信息表示的点在不同的两行中。
也就是说，设显示模式位16色，在每个字节分配两个点信息时，如果图像的宽度位奇数，那么最后一个像素点的信息将独占一个字节，这个字节的后4位将没有意义。
接下来的一个字节将开始记录下一行的信息。
2.为了显示的方便，除了真彩色外，其他的每中颜色模式的行字节数要用数据“00”补齐为4的整数倍。
如果显示模式为16色，当图像宽为19时，存储时每行则要补充4-（19/2+1）%4=2个字节（加1是因为里面有一个像素点要独占了一字节）。
如果显示模式为256色，当图像宽为19时，每行也要补充4-19%4=1个字节。
还有一点我要申明，当屏幕初始化为16或256色模式时，一定要设置调色板或修正颜色值，否则无法得到正确的图像颜色。
C代码
//ReadBitMap
//
#include
#include
#include
#include
#include
#defineWIDTHBYTES（bits）（（（bits）+31）/32*4）
typedefunsignedcharBYTE;
typedefunsignedshortWORD;
typedefunsignedlongDWORD;
typedeflongLONG;
//位图文件头信息结构定义
//其中不包含文件类型信息（由于结构体的内存结构决定，要是加了的话将不能正确读取文件信息）
typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{
DWORDbfSize;//文件大小
WORDbfReserved1;//保留字，不考虑
WORDbfReserved2;//保留字，同上
DWORDbfOffBits;//实际位图数据的偏移字节数，即前三个部分长度之和
}BITMAPFILEHEADER;
//信息头BITMAPINFOHEADER，也是一个结构，其定义如下：
typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{
//public:
DWORDbiSize;//指定此结构体的长度，为40
LONGbiWidth;//位图宽
LONGbiHeight;//位图高
WORDbiPlanes;//平面数，为1
WORDbiBitCount;//采用颜色位数，可以是1，2，4，8，16，24，新的可以是32
DWORDbiCompression;//压缩方式，可以是0，1，2，其中0表示不压缩
DWORDbiSizeImage;//实际位图数据占用的字节数
LONGbiXPelsPerMeter;//X方向分辨率
LONGbiYPelsPerMeter;//Y方向分辨率
DWORDbiClrUsed;//使用的颜色数，如果为0，则表示默认值（2^颜色位数）
DWORDbiClrImportant;//重要颜色数，如果为0，则表示所有颜色都是重要的
}BITMAPINFOHEADER;
//调色板Palette，当然，这里是对那些需要调色板的位图文件而言的。
24位和32位是不需要调色板的。
//（似乎是调色板结构体个数等于使用的颜色数。
）
typedefstructtagRGBQUAD{
//public:
BYTErgbBlue;//该颜色的蓝色分量
BYTErgbGreen;//该颜色的绿色分量
BYTErgbRed;//该颜色的红色分量
BYTErgbReserved;//保留值
}RGBQUAD;
voidshowBmpHead（BITMAPFILEHEADER*pBmpHead）
{
printf（"位图文件头:
\n"）;
printf（"文件大小:
%d\n",pBmpHead->bfSize）;
printf（"保留字:
%d\n",pBmpHead->bfReserved1）;
printf（"保留字:
%d\n",pBmpHead->bfReserved2）;
printf（"实际位图数据的偏移字节数:
%d\n",pBmpHead->bfOffBits）;
}
voidshowBmpInforHead（tagBITMAPINFOHEADER*pBmpInforHead）
{
printf（"位图信息头:
\n"）;
printf（"结构体的长度:
%d\n",pBmpInforHead->biSize）;
printf（"位图宽:
%d\n",pBmpInforHead->biWidth）;
printf（"位图高:
%d\n",pBmpInforHead->biHeight）;
printf（"biPlanes平面数:
%d\n",pBmpInforHead->biPlanes）;
printf（"biBitCount采用颜色位数:
%d\n",pBmpInforHead->biBitCount）;
printf（"压缩方式:
%d\n",pBmpInforHead->biCompression）;
printf（"biSizeImage实际位图数据占用的字节数:
%d\n",pBmpInforHead->biSizeImage）;
printf（"X方向分辨率:
%d\n",pBmpInforHead->biXPelsPerMeter）;
printf（"Y方向分辨率:
%d\n",pBmpInforHead->biYPelsPerMeter）;
printf（"使用的颜色数:
%d\n",pBmpInforHead->biClrUsed）;
printf（"重要颜色数:
%d\n",pBmpInforHead->biClrImportant）;
}
voidshowRgbQuan（tagRGBQUAD*pRGB）
{
printf（"（%-3d,%-3d,%-3d）",pRGB->rgbRed,pRGB->rgbGreen,pRGB->rgbBlue）;
}
voidmain（）
{
BITMAPFILEHEADERbitHead;
BITMAPINFOHEADERbitInfoHead;
FILE*pfile;
charstrFile[50];
printf（"pleaseinputthe.bmpfilename:
\n"）;
scanf（"%s",strFile）;
pfile=fopen（strFile,"rb"）;//打开文件
if（pfile!
=NULL）
{
printf（"filebkwood.bmpopensuccess.\n"）;
//读取位图文件头信息
WORDfileType;
fread（&fileType,1,sizeof（WORD）,pfile）;
if（fileType!
=0x4d42）
{
printf（"fileisnot.bmpfile!
"）;
return;
}
//fseek（pfile,2,SEEK_CUR）;//"BM"
fread（&bitHead,1,sizeof（tagBITMAPFILEHEADER）,pfile）;
showBmpHead（&bitHead）;
printf（"\n\n"）;
//读取位图信息头信息
fread（&bitInfoHead,1,sizeof（BITMAPINFOHEADER）,pfile）;
showBmpInforHead（&bitInfoHead）;
printf（"\n"）;
}
else
{
printf（"fileopenfail!
\n"）;
return;
}
tagRGBQUAD*pRgb;
if（bitInfoHead.biBitCount<24）//有调色板
{
//读取调色盘结信息
longnPlantNum=long（pow（2,double（bitInfoHead.biBitCount）））;//MixcolorPlantNumber;
pRgb=（tagRGBQUAD*）malloc（nPlantNum*sizeof（tagRGBQUAD））;
memset（pRgb,0,nPlantNum*sizeof（tagRGBQUAD））;
intnum=fread（pRgb,4,nPlantNum,pfile）;
printf（"ColorPlateNumber:
%d\n",nPlantNum）;
printf（"颜色板信息:
\n"）;
for（inti=0;i{
if（i%5==0）
{
printf（"\n"）;
}
showRgbQuan（&pRgb[i]）;
}
printf（"\n"）;
}
intwidth=bitInfoHead.biWidth;
intheight=bitInfoHead.biHeight;
//分配内存空间把源图存入内存
intl_width=WIDTHBYTES（width*bitInfoHead.biBitCount）;//计算位图的实际宽度并确保它为32的倍数
BYTE*pColorData=（BYTE*）malloc（height*l_width）;
memset（pColorData,0,height*l_width）;
longnData=height*l_width;
//把位图数据信息读到数组里
fread（pColorData,1,nData,pfile）;
//将位图数据转化为RGB数据
tagRGBQUAD*dataOfBmp;
dataOfBmp=（tagRGBQUAD*）malloc（width*height*sizeof（tagRGBQUAD））;//用于保存各像素对应的RGB数据
memset（dataOfBmp,0,width*height*sizeof（tagRGBQUAD））;
if（bitInfoHead.biBitCount<24）//有调色板，即位图为非真彩色
{
intk;
intindex=0;
if（bitInfoHead.biBitCount==1）
{
for（inti=0;ifor（intj=0;j{
BYTEmixIndex=0;
k=i*l_width+j/8;//k:
取得该像素颜色数据在实际数据数组中的序号
//j:
提取当前像素的颜色的具体值
mixIndex=pColorData[k];
switch（j%8）
{
case0:
mixIndex=mixIndex<<7;
mixIndex=mixIndex>>7;
break;
case1:
mixIndex=mixIndex<<6;
mixIndex=mixIndex>>7;
break;
case2:
mixIndex=mixIndex<<5;
mixIndex=mixIndex>>7;
break;
case3:
mixIndex=mixIndex<<4;
mixIndex=mixIndex>>7;
break;
case4:
mixIndex=mixIndex<<3;
mixIndex=mixIndex>>7;
break;
case5:
mixIndex=mixIndex<<2;
mixIndex=mixIndex>>7;
break;
case6:
mixIndex=mixIndex<<1;
mixIndex=mixIndex>>7;
break;
case7:
mixIndex=mixIndex>>7;
break;
}
//将像素数据保存到数组中对应的位置
dataOfBmp[index].rgbRed=pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen=pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue=pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved=pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
if（bitInfoHead.biBitCount==2）
{
for（inti=0;ifor（intj=0;j{
BYTEmixIndex=0;
k=i*l_width+j/4;//k:
取得该像素颜色数据在实际数据数组中的序号
//j:
提取当前像素的颜色的具体值
mixIndex=pColorData[k];
switch（j%4）
{
case0:
mixIndex=mixIndex<<6;
mixIndex=mixIndex>>6;
break;
case1:
mixIndex=mixIndex<<4;
mixIndex=mixIndex>>6;
break;
case2:
mixIndex=mixIndex<<2;
mixIndex=mixIndex>>6;
break;
case3:
mixIndex=mixIndex>>6;
break;
}
//将像素数据保存到数组中对应的位置
dataOfBmp[index].rgbRed=pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen=pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue=pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved=pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
if（bitInfoHead.biBitCount==4）
{
for（inti=0;ifor（intj=0;j{
BYTEmixIndex=0;
k=i*l_width+j/2;
mixIndex=pColorData[k];
if（j%2==0）
{//低
mixIndex=mixIndex<<4;
mixIndex=mixIndex>>4;
}
else
{//高
mixIndex=mixIndex>>4;
}
dataOfBmp[index].rgbRed=pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen=pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue=pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved=pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
if（bitInfoHead.biBitCount==8）
{
for（inti=0;ifor（intj=0;j{
BYTEmixIndex=0;
k=i*l_width+j;
mixIndex=pColorData[k];
dataOfBmp[index].rgbRed=pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen=pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue=pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved=pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
if（bitInfoHead.biBitCount==16）
{
for（inti=0;ifor（intj=0;j{
WORDmixIndex=0;
k=i*l_width+j*2;
WORDshortTemp;
shortTemp=pColorData[k+1];
shortTemp=shortTemp<<8;
mixIndex=pColorData[k]+shortTemp;
dataOfBmp[index].rgbRed=pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen=pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue=pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved=pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
}
else//位图为24位真彩色
{
intk;
intindex=0;
for（inti=0;ifor（intj=0;j{
k=i*l_width+j*3;
dataOfBmp[index].rgbRed=pColorData[k+2];
dataOfBmp[index].rgbGreen=pColorData[k+1];
dataOfBmp[index].rgbBlue=pColorData[k];
index++;
}
}
printf（"像素数据信息:
\n"）;
for（inti=0;i{
if（i%5==0）
{
printf（"\n"）;
}
showRgbQuan（&dataOfBmp[i]）;
}
fclose（pfile）;
if（bitInfoHead.biBitCount<24）
{
free（pRgb）;
}
free（dataOfBmp）;
free（pColorData）;
printf（"\n"）;
}
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