bmpTesth介绍BMP文件的格式及结构定义

bmpTest.h : 介绍BMP 文件的格式及结构定义bmpTest.cpp : 24bitBMP 颜色数据到256 色位图颜色数据的转换函数实现，具体算法可参考以前的一个帖子bmpTransfer.cpp : 读入一个24bitBMP 文件，转换成一个256 色BMP 文件的程序编译完成后得到的程序，如bmpTransfer.exe执行bmpTransfer file1 file2file1 是24bit 的BMP 位图源文件名，file2 是新生成的256 色位图文件名可以用windows 画板程序查看结果，似乎比直接用画板程序将24bitBMP 存成256 色BMP 文件的转换效果要好哦。

/*************bmpTest.h**************/#ifndef __BMPTEST_H_ #define __BMPTEST_H #include <stdio.h> typedef unsigned char BYTE; typedef unsigned short WORD;// BMP 图像各部分说明如下/***********第一部分位图文件头该结构的长度是固定的，为14 个字节，各个域的依次如下：2byte ：文件类型，必须是0x4d42 ，即字符串"BM" 。

4byte ：整个文件大小4byte ：保留字，为04byte ：从文件头到实际的位图图像数据的偏移字节数。

*************/typedef struct{long imageSize;long blank;long startPosition;void show(void){printf("BMP Head:\n");printf("Image Size:%d\n",imageSize);printf("Image Data Start Position : %d\n",startPosition);}}BmpHead;/*********************第二部分位图信息头该结构的长度也是固定的，为40 个字节，各个域的依次说明如下：4byte ：本结构的长度，值为404byte ：图像的宽度是多少象素。

4byte ：图像的高度是多少象素。

2Byte ：必须是1。

2Byte ：表示颜色时用到的位数，常用的值为1（黑白二色图）、4（16 色图）、8（256 色图）、24（真彩色图）。

4byte :指定位图是否压缩，有效值为BI_RGB , BI_RLE8 , BI_RLE4 , BI_BITFIELDS。

Windows 位图可采用RLE4 和RLE8 的压缩格式，BI_RGB 表示不压缩。

4byte :指定实际的位图图像数据占用的字节数，可用以下的公式计算出来:图像数据= Width' * Height * 表示每个象素颜色占用的byte 数（即颜色位数/8,24bit 图为3，256 色为1）要注意的是: 上述公式中的biWidth' 必须是 4 的整数倍（不是biWidth ，而是大于或等于biWidth 的最小4 的整数倍）。

如果biCompression 为BI_RGB ，则该项可能为0。

4byte :目标设备的水平分辨率。

4byte :目标设备的垂直分辨率。

4byte :本图像实际用到的颜色数，如果该值为0，则用到的颜色数为2 的（颜色位数）次幂,如颜色位数为8 , 2人8=256,即256色的位图4byte :指定本图像中重要的颜色数，如果该值为0，则认为所有的颜色都是重要的。

***********************************/ typedef struct{long Length;long width;long height;WORD colorPlane;WORD bitColor;long zipFormat;long realSize;long xPels;long yPels;long colorUse;long colorImportant;void show(void){printf("infoHead Length:%d\n",Length);printf("width&height:%d*%d\n",width,height);printf("colorPlane:%d\n",colorPlane); printf("bitColor:%d\n",bitColor); printf("CompressionFormat:%d\n",zipFormat); printf("Image Real Size:%d\n",realSize);printf("Pels(X,Y):(%d,%d)\n",xPels,yPels); printf("colorUse:%d\n",colorUse);printf("Important Color:%d\n",colorImportant);} }InfoHead;/***************************第三部分调色盘结构对于256色BMP位图，颜色位数为8，需要2A8 = 256个调色盘；对于24bitBMP 位图，各象素RGB 值直接保存在图像数据区，不需要调色盘，不存在调色盘区rgbBlue ：该颜色的蓝色分量。

rgbGreen ：该颜色的绿色分量。

rgbRed ：该颜色的红色分量。

rgbReserved ：保留值。

************************/typedef struct{BYTE rgbBlue;BYTE rgbGreen;BYTE rgbRed;BYTE rgbReserved;void show(void){printf("Mix Plate B,G,R:%d %d %d\n",rgbBlue,rgbGreen,rgbRed);} }RGBMixPlate;/****************************第四部分图像数据区对于用到调色板的位图，图像数据就是该象素颜色在调色板中的索引值；对于真彩色图，图像数据就是实际的R、G、B 值。

2 色图，用1位就可以表示该象素的颜色，所以1个字节可以表示8个象素。

16 色图，用4位可以表示一个象素的颜色，所以1个字节可以表示2个象素。

256 色图，1 个字节刚好可以表示1 个象素。

真彩色图，3 个字节才能表示1 个象素。

****************************///将24bit 的象素颜色数据转换为256 色图的图像数据(即索引值) int Transfer(WORD *color24bit, int len, BYTE*Index, RGBMixPlate *mainColor);#endif/***************bmpTest.cpp****************/#include "bmpTest.h"#include <string.h>#include <assert.h>//计算平方差的函数int PFC(int color1, int color2){int x,y,z;x = (color1 & 0xf) - (color2 & 0xf);y = ((color1>>4) & 0xf) - ((color2>>4) & 0xf);z = ((color1>>8) & 0xf) - ((color2>>8) & 0xf); return (x*x + y*y + z*z);};//直接插入排序int Sort1(int *src, int *attach, int n) {int cur, cur1;int i,j,k=0;for (i = 1; i < n; i++){cur = src[i];cur1 = attach[i];for (j = i - 1; j >= 0; j--){if (cur > src[j]){src[j+1] = src[j];attach[j+1] = attach[j];}elsebreak;}src[j+1] = cur;attach[j+1] = cur1;}return 0;//快速排序int Sort2(int *src, int *attach, int n) {if (n <= 12)return Sort1(src, attach, n); int low = 1, high = n - 1;int tmp;while (low <= high){while (src[low] >= src[0]) {if (++low > n - 1) break;}while (src[high] < src[0]){if (--high < 1)break;}if (low > high) break;{ tmp src[low] src[high] tmp attach[low] attach[high]}low++; high--;}{tmp = src[low - 1];src[low - 1] = src[0];src[0]= tmp; tmp = attach[low - 1];attach[low - 1] = attach[0]; attach[0] = tmp;}if (low > 1)Sort2(src, attach, low - 1);if (low < n)Sort2(&src[low], &attach[low], n - low);return 0;}//将 24bit 的象素颜色数据转换为 256 色图的图像数据 (即索引值 )int Transfer(WORD *color24bit, int len, BYTE *Index, RGBMixPlate *mainColor){int usedTimes[4096] = {0};int miniColor[4096];for (int i = 0; i < 4096; i++) miniColor[i] = i;i = 0;for (i = 0; i < len; i++){ assert(color24bit[i] < 4096); usedTimes[color24bit[i]]++;}= src[low]; = src[high]; = tmp; = attach[low];= attach[high];= tmp;int numberOfColors = 0;for (i = 0; i < 4096; i++){if (usedTimes[i] > 0)numberOfColors++;}// 对usedTimes 进行排序，排序过程中minColor 数组( 保存了颜色值)也作与useTimes// 数组相似的交换Sort2(usedTimes, miniColor, 4096);//usedTimes 数组中是各颜色使用频率，从高到低排列，显然第numberOfColor 个之后的都为0 //miniColor 数组中是相应的颜色数据// 将前256 个颜色数据保存到256 色位图的调色盘中for (i = 0; i < 256; i++){ mainColor[i].rgbBlue = (BYTE)((miniColor[i]>>8)<<4); mainColor[i].rgbGreen = (BYTE)(((miniColor[i]>>4) & 0xf)<<4); mainColor[i].rgbRed = (BYTE)((miniColor[i] & 0xf)<<4); mainColor[i].rgbReserved = 0;}int *colorIndex = usedTimes;// 用原来的useTimes 数组来保存索引值memset(colorIndex, 0, sizeof(int) * 4096);if (numberOfColors <= 256){for (i = 0; i < numberOfColors; i++) colorIndex[miniColor[i]] = i;}else// 为第256 之后的颜色在前256 种颜色中找一个最接近的{for (i = 0; i < 256; i++) colorIndex[miniColor[i]] = i;int index, tmp, tmp1;for (i = 256; i < numberOfColors; i++){tmp = PFC(miniColor[0], miniColor[i]); index = 0;for (int j = 1; j < 256; j++) {tmp1 = PFC(miniColor[j], miniColor[i]);if (tmp > tmp1){tmp = tmp1; index = j;}} colorIndex[miniColor[i]] = index;}}// 记录各点颜色数据的索引值，即256 色位图的颜色数据for (i = 0; i < len; i++){ assert(colorIndex[color24bit[i]] < 256); Index[i] = colorIndex[color24bit[i]];}return 1;}/********************bmpTransfer.cpp********************/#include "bmpTest.h" #include <string.h> int __cdecl main(int argc,char* argv[])if (argc < 3){ printf("Usage:\n");printf(" %s filename1 filename2\n", argv[0]);printf(" filename1 : source 24bit BMP filename like: xxx.bmp\n");printf(" filename2 : new 256 color BMP filename\n"); return -1;}BmpHead headBMP;InfoHead infoHead;FILE* p;char* filename = argv[1];p = fopen(filename,"rb");if (p == NULL){printf("!!!file %s open failed.\n", filename);}printf("file %s open success.\n",filename);read BMP head ******************fseek(p,2,SEEK_CUR);fread(&headBMP ,1,12,p); headBMP .show();fread(&infoHead,1,40,p);infoHead.show();if (infoHead.bitColor != 24){fclose(p);printf("This is not a 24bit BMP file.\n");return -1;}/*********** read Image Date **************/long nData = infoHead.realSize;BYTE* pColorData = new BYTE[nData]; fread(pColorData,1,nData,p);printf("last 4 byte of color Data:%x %x %x %x\n",\ pColorData[nData-4],pColorData[nData-3],\ pColorData[nData-2],pColorData[nData-1]);read file over ***************/int leftData = 0; char ch = 0; while (!feof(p))fread(&ch,1,1,p); leftData++;}if (leftData)printf("%d bytes not read in file.\n", leftData); printf("read file over.\n"); if(!fclose(p)) {printf("file close.\n");}// 24 位BMP 文件信息都读出来了，可以查看打印信息/************ 24bit 到256 色的颜色数据转换***************BYTE* Index = new BYTE[nData/3];RGBMixPlate mainColor[256]; memset(mainColor, 0, sizeof(mainColor));WORD* shortColor = new WORD[nData/3]; int iRed, iGreen, iBlue;for (int i = 0; i < nData/3; i++){//取RGB 颜色的高4 位iRed = pColorData[i*3]>>4;iGreen = pColorData[i*3+1]>>4;iBlue = pColorData[i*3+2]>>4;shortColor[i] = (iRed<<8) + (iGreen<<4) + iBlue; }delete []pColorData;//调用转换函数Transfer(shortColor, nData/3, Index, mainColor);delete []shortColor;//转换完成，256 色位图的调色盘数据（保存在mainColor）和图像数据区的数据（保存在Index /************ 写一个新的256 色BMP 文件*******************/// 修改一下前面读出的BmpHead 和InfoHead 的结构信息headBMP .imageSize = 14 + 40 + 4*256 + nData/3;// 4*256 是调色盘的长度，nData/3 是图像数据区长度headBMP .startPosition += 4*256; // 新文件加上了调色盘部分infoHead.bitColor = 8; // 颜色位数改为8infoHead.realSize = nData/3; // 图像数据区长度//写新文件char* newFile = argv[2];FILE *p1 = fopen(newFile,"wb");if (NULL == p1){printf("open new file failed.\n"); return -1;}char hh[2] = {0x42, 0x4D};fwrite(hh,1,2,p1); //BMP 文件开头两字节, 0x4d42 = "BM" fwrite(&headBMP , 1, 12, p1); //BMP 文件头fwrite(&infoHead, 1, 40, p1); //BMP 文件头信息fwrite(mainColor, 1, sizeof(mainColor), p1);// 写调色盘信息fwrite(Index, 1, nData/3, p1); // 颜色数据fclose(p1);// 释放分配的内存delete []Index; return 0;}。