2013-11-22 15:34:31 transistor0 阅读数 414
  • 6.小项目.图片解码播放器

    本课程是《朱有鹏老师嵌入式linux核心课程》第6部分,是一个课程后的小项目。用开发板本身自带的硬件完成一个基于linux API开发的图片解码播放器,实现了对BMP、JPG、PNG等格式图片进行解码播放的功能。

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      位图文件(Bitmap-File,BMP)格式是Windows采用的图像文件存储格式,在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格 式。Windows 3.0以前的BMP位图文件格式与显示设备有关,因此把它称为设备相关位图(device-dependent bitmap,DDB)文件格式。Windows 3.0以后的BMP位图文件格式与显示设备无关,因此把这种BMP位图文件格式称为设备无关位图(device-independent bitmap,DIB)格式,目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示BMP位图文件。

      位图文件可看成由4个部分组成:位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列。可以文本打开方式打开BMP文件。

(1)文件头信息块

0000-0001:文件标识,为字母ASCII码“BM”,42 4D。亦或者与19778相比较。
0002-0005:整个文件大小,单位字节。
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。从文件开始到位图数据(bitmap data)之间的偏移量。
(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。以像素为单位。
0016-0019:图像高度。以像素为单位。
001A-001B:图像的plane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。1 - Monochrome bitmap,4 - 16 color bitmap,8 - 256 color bitmap,F - 16位位图,18 - 24bit (true color) bitmap,20 - 32位位图。

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;3:Bitfields压缩)。
0022-0025:图像区数据的大小。单位字节,该数必须是4的倍数。
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。

0032-0035:指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时(或者等于0时),表示所有颜色都一样重要。

(3)颜色表(调色板)

      颜色表的大小根据所使用的颜色模式而定,其中每4字节表示一种颜色,并以B(蓝色)、G(绿色)、R(红色)、alpha(32位位图 的透明度值,一般不需要)。对于24-位真彩色图象就不使用彩色表(同样也包括16位、和32位位图),因为位图中的RGB值就代表了每个象素的颜色;而 对于使用索引颜色的,则需要较大的调色板。

(4)图像数据区

       颜色表接下来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索引号,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。扫描行是由底向上存储的,这就是说,阵列中的第一个字 节表示位图左下角的像素,而最后一个字节表示位图右上角的像素。

       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:
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,如果图像的宽度为奇数,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。 

(5)实例分析

     如下的4x4像素的位图

,经过UE打开成16进制文件后,显示如下:

我们可以通过查找对应的数据位来验证上面所分析的各部分信息。这样就比较清楚了。

(6)位图操作常使用的结构体 

      位图头文件结构:

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{
     short bfType;
     int bfSize;
     short bfReserved1;
     short bfReserved2;
     int bfOffBits;
}BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

      位图信息结构:

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
      int biSize;
      int biWidth;
      int biHeight;
      short biPlanes;
      short biBitCount;
      int biCompression;
      int biSizeImage;
      int biXPelsPerMeter;
      int biYPelsPerMeter;
      int biClrUsed;
      int biClrImportant;
}BITMAPINFOHEADER,*PBITMAPINFOHEADER;

参考原文:http://blog.csdn.net/jsjjms/archive/2007/04/18/1568615.aspx

参考原文:http://blog.csdn.net/dl_hum/archive/2006/04/24/675301.aspx

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2014-05-31 10:21:33 fulinwsuafcie 阅读数 2258
  • 6.小项目.图片解码播放器

    本课程是《朱有鹏老师嵌入式linux核心课程》第6部分,是一个课程后的小项目。用开发板本身自带的硬件完成一个基于linux API开发的图片解码播放器,实现了对BMP、JPG、PNG等格式图片进行解码播放的功能。

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BMP文件格式

简介

位图文件(Bitmap-File,BMP)格式是Windows采用的图像文件存储格式,在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows 3.0以前的BMP位图文件格式与显示设备有关,因此把它称为设备相关位图(device-dependent bitmap,DDB)文件格式。Windows 3.0以后的BMP位图文件格式与显示设备无关,因此把这种BMP位图文件格式称为设备无关位图(device-independent bitmap,DIB)格式,目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示BMP位图文件。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp。

文件结构

位图文件可看成由4个部分组成:位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列,它们的名称和符号如表6-01所示。

表6-01 BMP图像文件组成部分的名称和符号

位图文件的组成

结构名称

符号

位图文件头(bitmap-file header)

BITMAPFILEHEADER

bmfh

位图信息头(bitmap-information header)

BITMAPINFOHEADER

bmih

彩色表(color table)

RGBQUAD

aColors[]

图像数据阵列字节

BYTE

aBitmapBits[]

位图文件结构可综合在表6-02中。

表6-02 位图文件结构内容摘要

 

偏移量

域的名称

大小

内容

图像文件头

 

 

 

 

 

 

 

0000h

标识符(Identifier)

2 bytes

两字节的内容用来识别位图的类型:

‘BM’ : Windows 3.1x, 95, NT, 

‘BA’ :OS/2 Bitmap Array

‘CI’ :OS/2 Color Icon

‘CP’ :OS/2 Color Pointer

‘IC’ : OS/2 Icon

‘PT’ :OS/2 Pointer

0002h

File Size

1 dword

用字节表示的整个文件的大小

0006h

Reserved

1 dword

保留,设置为0

000Ah

Bitmap Data Offset

1 dword

从文件开始到位图数据开始之间的数据(bitmap data)之间的偏移量

000Eh

Bitmap Header Size

1 dword

位图信息头(Bitmap Info Header)的长度,用来描述位图的颜色、压缩方法等。下面的长度表示:

28h - Windows 3.1x, 95, NT, 

0Ch - OS/2 1.x

F0h - OS/2 2.x

0012h

Width

1 dword

位图的宽度,以像素为单位

0016h

Height

1 dword

位图的高度,以像素为单位

001Ah

Planes

1 word

位图的位面数


图像信息头

 

 

 

 

 

 

 

 

001Ch

Bits Per Pixel

1 word

每个像素的位数

1 - Monochrome bitmap

4 - 16 color bitmap

8 - 256 color bitmap

16 - 16bit (high color) bitmap

24 - 24bit (true color) bitmap

32 - 32bit (true color) bitmap

001Eh

Compression

1 dword

压缩说明:

0 - none (也使用BI_RGB表示)

1 - RLE 8-bit / pixel (也使用BI_RLE4表示)

2 - RLE 4-bit / pixel (也使用BI_RLE8表示)

3 - Bitfields (也使用BI_BITFIELDS表示)

0022h

Bitmap Data Size

1 dword

用字节数表示的位图数据的大小。该数必须是4的倍数

0026h

HResolution

1 dword

用像素/米表示的水平分辨率

002Ah

VResolution

1 dword

用像素/米表示的垂直分辨率

002Eh

Colors

1 dword

位图使用的颜色数。如8-位/像素表示为100h或者 256.

0032h

Important Colors

1 dword

指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时,表示所有颜色都一样重要

调色板数据

0036h

Palette

N * 4 byte

调色板规范。对于调色板中的每个表项,这4个字节用下述方法来描述RGB的值:

· 1字节用于蓝色分量 

· 1字节用于绿色分量 

· 1字节用于红色分量 

· 1字节用于填充符(设置为0)

图像数据

0436h

Bitmap Data

x bytes

该域的大小取决于压缩方法,它包含所有的位图数据字节,这些数据实际就是彩色调色板的索引号

 

构件详解

1. 位图文件头

位图文件头包含有关于文件类型、文件大小、存放位置等信息,在Windows 3.0以上版本的位图文件中用BITMAPFILEHEADER结构来定义:

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { /* bmfh */

UINT bfType;

DWORD bfSize;

UINT bfReserved1;

UINT bfReserved2;

DWORD bfOffBits;

} BITMAPFILEHEADER;

其中:

bfType

说明文件的类型. 

bfSize

说明文件的大小,用字节为单位

bfReserved1

保留,设置为0

bfReserved2

保留,设置为0

bfOffBits

说明从BITMAPFILEHEADER结构开始到实际的图像数据之间的字 节偏移量

2. 位图信息头

位图信息用BITMAPINFO结构来定义,它由位图信息头(bitmap-information header)和彩色表(color table)组成,前者用BITMAPINFOHEADER结构定义,后者用RGBQUAD结构定义。BITMAPINFO结构具有如下形式:

typedef struct tagBITMAPINFO { /* bmi */

BITMAPINFOHEADER bmiHeader;

RGBQUAD bmiColors[1];

} BITMAPINFO;

其中:

bmiHeader

说明BITMAPINFOHEADER结构

bmiColors

说明彩色表RGBQUAD结构的阵列

 

BITMAPINFOHEADER结构包含有位图文件的大小、压缩类型和颜色格式,其结构定义为:

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER { /* bmih */

DWORD biSize;

LONG biWidth;

LONG biHeight;

WORD biPlanes;

WORD biBitCount;

DWORD biCompression;

DWORD biSizeImage;

LONG biXPelsPerMeter;

LONG biYPelsPerMeter;

DWORD biClrUsed;

DWORD biClrImportant;

} BITMAPINFOHEADER;

其中:

biSize

说明BITMAPINFOHEADER结构所需要的字节数

biWidth

说明图像的宽度,以像素为单位

biHeight

说明图像的高度,以像素为单位

biPlanes

为目标设备说明位面数,其值设置为1

biBitCount

说明位数/像素,其值为1、2、4或者24

biCompression

说明图像数据压缩的类型。其值可以是下述值之一:
BI_RGB:没有压缩; 

BI_RLE8:每个像素8位的RLE压缩编码,压缩格式由2字节组成(重复像素计数和颜色索引); 

BI_RLE4:每个像素4位的RLE压缩编码,压缩格式由2字节组成

biSizeImage

说明图像的大小,以字节为单位。当用BI_RGB格式时,可设置为0

biXPelsPerMeter

说明水平分辨率,用像素/米表示

biYPelsPerMeter

说明垂直分辨率,用像素/米表示

biClrUsed

说明位图实际使用的彩色表中的颜色索引数

biClrImportant

说明对图像显示有重要影响的颜色索引的数目,如果是0,表示都重要。

 

现就BITMAPINFOHEADER结构作如下说明:

(1) 彩色表的定位

应用程序可使用存储在biSize成员中的信息来查找在BITMAPINFO结构中的彩色表,如下所示:

pColor = ((LPSTR) pBitmapInfo + (WORD) (pBitmapInfo->bmiHeader.biSize))

(2) biBitCount

biBitCount=1 表示位图最多有两种颜色,黑色和白色。图像数据阵列中的每一位表示一个像素。

biBitCount=4 表示位图最多有16种颜色。每个像素用4位表示,并用这4位作为彩色表的表项来查找该像素的颜色。例如,如果位图中的第一个字节为0x1F,它表示有两个像素,第一像素的颜色就在彩色表的第2表项中查找,而第二个像素的颜色就在彩色表的第16表项中查找。

biBitCount=8 表示位图最多有256种颜色。每个像素用8位表示,并用这8位作为彩色表的表项来查找该像素的颜色。例如,如果位图中的第一个字节为0x1F,这个像素的颜色就在彩色表的第32表项中查找。

biBitCount=24 表示位图最多有224=16 777 216种颜色。bmiColors (或者bmciColors)成员就为NULL。每3个字节代表一个像素,其颜色有R、G、B字节的相对强度决定。

(3) ClrUsed

BITMAPINFOHEADER结构中的成员ClrUsed指定实际使用的颜色数目。如果ClrUsed设置成0,位图使用的颜色数目就等于biBitCount成员中的数目。

(4) 图像数据压缩

① BI_RLE8:每个像素为8位的RLE压缩编码,可使用编码方式和绝对方式中的任何一种进行压缩,这两种方式可在同一幅图中的任何地方使用。

编码方式:由2个字节组成,第一个字节指定使用相同颜色的像素数目,第二个字节指定使用的颜色索引。此外,这个字节对中的第一个字节可设置为0,联合使用第二个字节的值表示:

· 第二个字节的值为0:行的结束。 

· 第二个字节的值为1:图像结束。 

· 第二个字节的值为2:其后的两个字节表示下一个像素从当前开始的水平和垂直位置的偏移量。

绝对方式:第一个字节设置为0,而第二个字节设置为0x03~0xFF之间的一个值。在这种方式中,第二个字节表示跟在这个字节后面的字节数,每个字节包含单个像素的颜色索引。压缩数据格式需要字边界(word boundary)对齐。

[例6.1] 用十六进制表示的8位压缩图像数据如下:

03 04 05 06 00 03 45 56 67 00 02 78 00 02 05 01 02 78 00 00 09 1E 00 01
这些压缩数据可解释为 :

压缩数据 

扩展数据

03 04

04 04 04 

05 06

06 06 06 06 06 

00 03 45 56 67 00

45 56 67 

02 78

78 78 

00 02 05 01

从当前位置右移5个位置后向下移一行

02 78

78 78 

00 00

行结束

09 1E

1E 1E 1E 1E 1E 1E 1E 1E 1E 

00 01

RLE编码图像结束 

② BI_RLE4:每个像素为4位的RLE压缩编码,同样也可使用编码方式和绝对方式中的任何一种进行压缩,这两种方式也可在同一幅图中的任何地方使用。这两种方式是:

编码方式:由2个字节组成,第一个字节指定像素数目,第二个字节包含两种颜色索引,一个在高4位,另一个在低4位。第一个像素使用高4位的颜色索引,第二个使用低4位的颜色索引,第3个使用高4位的颜色索引,依此类推。

绝对方式:这个字节对中的第一个字节设置为0,第二个字节包含有颜色索引数,其后续字节包含有颜色索引,颜色索引存放在该字节的高、低4位中,一个颜色索引对应一个像素。此外,BI_RLE4也同样联合使用第二个字节中的值表示:

· 第二个字节的值为0:行的结束。 

· 第二个字节的值为1:图像结束。 

· 第二个字节的值为2:其后的两个字节表示下一个像素从当前开始的水平和垂直位置的偏移量。

[例6.2] 用十六进制数表示的4位压缩图像数据:

03 04 05 06 00 06 45 56 67 00 04 78 00 02 05 01 04 78 00 00 09 1E 00 01

这些压缩数据可解释为 :

压缩数据

扩展数据

03 04

0 4 0

05 06

0 6 0 6 0 

00 06 45 56 67 00

4 5 5 6 6 7 

04 78

7 8 7 8 

00 02 05 01

从当前位置右移5个位置后向下移一行

04 78

7 8 7 8 

00 00

行结束

09 1E

1 E 1 E 1 E 1 E 1 

00 01

RLE图像结束 

 

3. 彩色表

彩色表包含的元素与位图所具有的颜色数相同,像素的颜色用RGBQUAD结构来定义。对于24-位真彩色图像就不使用彩色表,因为位图中的RGB值就代表了每个像素的颜色。彩色表中的颜色按颜色的重要性排序,这可以辅助显示驱动程序为不能显示足够多颜色数的显示设备显示彩色图像。RGBQUAD结构描述由R、G、B相对强度组成的颜色,定义如下:

typedef struct tagRGBQUAD { /* rgbq */

BYTE rgbBlue;

BYTE rgbGreen;

BYTE rgbRed;

BYTE rgbReserved;

} RGBQUAD;

其中:

rgbBlue

指定蓝色强度

rgbGreen

指定绿色强度

rgbRed

指定红色强度

rgbReserved

保留,设置为0

 

4. 位图数据

紧跟在彩色表之后的是图像数据字节阵列。图像的每一扫描行由表示图像像素的连续的字节组成,每一行的字节数取决于图像的颜色数目和用像素表示的图像宽度。扫描行是由底向上存储的,这就是说,阵列中的第一个字节表示位图左下角的像素,而最后一个字节表示位图右上角的像素。

 

2016-08-19 15:50:38 andylauren 阅读数 1084
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    本课程是《朱有鹏老师嵌入式linux核心课程》第6部分,是一个课程后的小项目。用开发板本身自带的硬件完成一个基于linux API开发的图片解码播放器,实现了对BMP、JPG、PNG等格式图片进行解码播放的功能。

    7588 人正在学习 去看看 朱有鹏
      位图文件(Bitmap-File,BMP)格式是Windows采用的图像文件存储格式,在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows 3.0以前的BMP位图文件格式与显示设备有关,因此把它称为设备相关位图(device-dependent bitmap,DDB)文件格式。Windows 3.0以后的BMP位图文件格式与显示设备无关,因此把这种BMP位图文件格式称为设备无关位图(device-independent bitmap,DIB)格式,目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示BMP位图文件。
      位图文件可看成由4个部分组成:位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列。可以文本打开方式打开BMP文件。
(1)文件头信息块
0000-0001:文件标识,为字母ASCII码“BM”,42 4D。亦或者与19778相比较。
0002-0005:整个文件大小,单位字节。  低字节在前。
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。从文件开始到位图数据(bitmap data)之间的偏移量。 
(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。以像素为单位。低字节在前。
0016-0019:图像高度。以像素为单位。低字节在前。
001A-001B:图像的plane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。
1 - Monochrome bitmap,
4 - 16 color bitmap,
8 - 256 color bitmap,
F - 16位位图,
10 - 16位RGB565位图,
18 - 24bit (true color) bitmap,
20 - 32位位图。
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;3:Bitfields压缩)。
0022-0025:图像区数据的大小。单位字节,该数必须是4的倍数。
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。
0032-0035:指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时(或者等于0时),表示所有颜色都一样重要。
     如上,整个位图的信息头共54字节,每个位置有特定含义。
(3)颜色表(调色板)
      颜色表的大小根据所使用的颜色模式而定,其中每4字节表示一种颜色,并以B(蓝色)、G(绿色)、R(红色)、alpha(32位位图的透明度值,一般不需要)。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(32位位图的透明度值,一般不需要)。即首先4字节表示颜色号1的颜色,接下来表示颜色号2的颜色,依此类推。   
      对于24-位真彩色图象就不使用彩色表(同样也包括16位、和32位位图),因为位图中的RGB值就代表了每个象素的颜色;而对于使用索引颜色的,则需要较大的调色板。
(4)图像数据区
       颜色表接下来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索引号,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。扫描行是由底向上存储的,这就是说,阵列中的第一个字节表示位图左下角的像素,而最后一个字节表示位图右上角的像素。
       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:
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,如果图像的宽度为奇数,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。 
(5)实例分析

     如下的4x4像素的位图


经过UE打开成16进制文件后,显示如下:


我们可以通过查找对应的数据位来验证上面所分析的各部分信息。这样就比较清楚了。
24位真彩色的数据格式为  B(8位)G(8位)R(8位),这是由于低字节在前造成的。 
(6)位图操作常使用的结构体 
      位图头文件结构:
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{
     short bfType;
     int bfSize;
     short bfReserved1;
     short bfReserved2;
     int bfOffBits;
}BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;
      位图信息结构:
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
      int biSize;
      int biWidth;
      int biHeight;
      short biPlanes;
      short biBitCount;
      int biCompression;
      int biSizeImage;
      int biXPelsPerMeter;
      int biYPelsPerMeter;
      int biClrUsed;
      int biClrImportant;
}BITMAPINFOHEADER,*PBITMAPINFOHEADER;
 (7)扫描顺序
BMP位图扫描顺序是从图片的左下角像素由左至右,由下至上进行扫描的


参考原文:http://blog.csdn.net/jsjjms/archive/2007/04/18/1568615.aspx


2015-02-09 11:44:58 vigour1000 阅读数 479
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    本课程是《朱有鹏老师嵌入式linux核心课程》第6部分,是一个课程后的小项目。用开发板本身自带的硬件完成一个基于linux API开发的图片解码播放器,实现了对BMP、JPG、PNG等格式图片进行解码播放的功能。

    7588 人正在学习 去看看 朱有鹏

  位图文件(Bitmap-File,BMP)格式是Windows采用的图像文件存储格式,在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows 3.0以前的BMP位图文件格式与显示设备有关,因此把它称为设备相关位图(device-dependent bitmap,DDB)文件格式。Windows 3.0以后的BMP位图文件格式与显示设备无关,因此把这种BMP位图文件格式称为设备无关位图(device-independent bitmap,DIB)格式,目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示BMP位图文件。

      位图文件可看成由4个部分组成:位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列。可以文本打开方式打开BMP文件。

(1)文件头信息块

0000-0001:文件标识,为字母ASCII码“BM”,42 4D。亦或者与19778相比较。
0002-0005:整个文件大小,单位字节。
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。从文件开始到位图数据(bitmap data)之间的偏移量。
(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。以像素为单位。
0016-0019:图像高度。以像素为单位。
001A-001B:图像的plane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。1 - Monochrome bitmap,4 - 16 color bitmap,8 - 256 color bitmap,F - 16位位图,18 - 24bit (true color) bitmap,20 - 32位位图。

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;3:Bitfields压缩)。
0022-0025:图像区数据的大小。单位字节,该数必须是4的倍数。
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。

0032-0035:指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时(或者等于0时),表示所有颜色都一样重要。

     如上,整个位图的信息头共54字节,每个位置有特定含义。

(3)颜色表(调色板)

      颜色表的大小根据所使用的颜色模式而定,其中每4字节表示一种颜色,并以B(蓝色)、G(绿色)、R(红色)、alpha(32位位图的透明度值,一般不需要)。对于24-位真彩色图象就不使用彩色表(同样也包括16位、和32位位图),因为位图中的RGB值就代表了每个象素的颜色;而对于使用索引颜色的,则需要较大的调色板。

(4)图像数据区

       颜色表接下来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索引号,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。扫描行是由底向上存储的,这就是说,阵列中的第一个字节表示位图左下角的像素,而最后一个字节表示位图右上角的像素。

       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:
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,如果图像的宽度为奇数,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。

(5)实例分析

     如下的4x4像素的位图

,经过UE打开成16进制文件后,显示如下:

我们可以通过查找对应的数据位来验证上面所分析的各部分信息。这样就比较清楚了。

(6)位图操作常使用的结构体

      位图头文件结构:

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{
     short bfType;
     int bfSize;
     short bfReserved1;
     short bfReserved2;
     int bfOffBits;
}BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

      位图信息结构:

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
      int biSize;
      int biWidth;
      int biHeight;
      short biPlanes;
      short biBitCount;
      int biCompression;
      int biSizeImage;
      int biXPelsPerMeter;
      int biYPelsPerMeter;
      int biClrUsed;
      int biClrImportant;
}BITMAPINFOHEADER,*PBITMAPINFOHEADER;

参考原文:http://blog.csdn.net/jsjjms/archive/2007/04/18/1568615.aspx

参考原文:http://blog.csdn.net/dl_hum/archive/2006/04/24/675301.aspx

BMP之二:转成RAW文件及应用

 

  RAW文件是位图的图像数据,根据不同的BMP格式它的内容和使用场合都有不同。比如在嵌入式系统中,显示LOGO要使用BMP图,只需要往映射地址放入像素的RGB数据即可实现。以下举一个DOS程序实例,把16位BMP转成十六进制RAW数据。

(1)主函数。因为main可以利用argv带参数,可处理同一路径下的具体文件。

[cpp] view plaincopy

  1. int main(int argc, char *argv[]) 
  2. FILE *fp_s=NULL; 
  3.     BITMAPFILEHEADER biFileHeader; 
  4.     BITMAPINFOHEADER biInfoHeader; 
  5.     PBITMAPFILEHEADER pbiFileHeader= &biFileHeader; 
  6.     PBITMAPINFOHEADER pbiInfoHeader= &biInfoHeader; 
  7. if(!(fp_s=fopen(argv[1],"r+b")))    //以二进制可读方式打开流文件
  8.     { 
  9.         printf("打开文件不成功!"); 
  10. return 1; 
  11.     } 
  12. //读取文件头
  13. if(!(GetBitmapHeader(fp_s, pbiFileHeader, pbiInfoHeader))) 
  14.     { 
  15.         printf("读取文件头不成功!"); 
  16. return 1; 
  17.     } 
  18. //用读取的数据头生成文件
  19. if(!(GenerateIFile(pbiFileHeader,pbiInfoHeader,fp_s, argv))) 
  20.     { 
  21.         printf("生成i文件失败!"); 
  22. return 1; 
  23.     } 
  24. if(fclose(fp_s)==EOF) 
  25.         printf("关闭失败!"); 
  26. return 0; 

(2)获取头文件信息函数

[cpp] view plaincopy

  1. int GetBitmapHeader(FILE *fp, BITMAPFILEHEADER *bfhp, BITMAPINFOHEADER *bihp) 
  2. //设置文件读写位置为开头
  3. if((fseek(fp,0,SEEK_SET)==-1)) 
  4.     { 
  5.         puts("GetBitmapHeader定位失败!"); 
  6. return 0; 
  7.     } 
  8. //读取fileheader
  9. if(!(fread(bfhp,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,fp))) 
  10.     { 
  11.         puts("GetBitmapHeader读取fileheader失败!"); 
  12. return 0; 
  13.     } 
  14. //读取fileheader后的位置
  15. long i;  
  16. if((i=ftell(fp))==-1L) 
  17.     { 
  18.         puts("GetBitmapHeader读取文件指针位置失败!"); 
  19. return 0; 
  20.     } 
  21. else
  22.         printf("当前位置为:%d\n",i); 
  23. //
  24. if(!(fread(bihp, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fp))) 
  25.     { 
  26.         puts("读取infoheader失败!"); 
  27. return 0; 
  28.     } 
  29. if((i=ftell(fp))==-1L) 
  30.     { 
  31.         puts("读取文件指针位置失败!"); 
  32. return 0; 
  33.     } 
  34. else
  35.         printf("当前位置为:%d\n",i); 
  36. return 1; 

(3)生成raw文本文件

[cpp] view plaincopy

  1. int GenerateIFile(PBITMAPFILEHEADER bfhp, PBITMAPINFOHEADER bihp, FILE *fp_s, char **stringp) 
  2. //检查是倒序文件还是正序文件
  3. if( bihp->biHeight > 0 ) 
  4.         puts("GenerateIFile该文件为倒序文件!"); 
  5. else
  6.     { 
  7.         puts("GenerateIFile该文件为正序文件!"); 
  8. return 0; 
  9.     } 
  10. //检查是否压缩,只处理BI_BITFIELDS的情况
  11. if( bihp->biCompression == BI_BITFIELDS )        //#define BI_BITFIELDS 3
  12.         puts("GenerateIFile该文件为BI_BITFIELDS压缩格式!"); 
  13. else
  14.     { 
  15.         printf("BI_BITFIELDS=%d\n", bihp->biCompression); 
  16.         puts("GenerateIFile该文件不为BI_BITFIELDS压缩格式!"); 
  17. return 0; 
  18.     } 
  19. //检查文件类型
  20. if(bfhp->bfType==19778)      //'M'  'B'
  21.         puts("该文件为bmp格式!"); 
  22. else
  23.     { 
  24.         puts("该文件不为bmp格式!"); 
  25. return 0; 
  26.     } 
  27. //检查像素位数
  28. if(bihp->biBitCount==16) 
  29.         puts("该bmp文件为16位!"); 
  30. else
  31.     { 
  32.         puts("该bmp文件不为16位!"); 
  33. return 0; 
  34.     } 
  35.     printf("the start of the image area is %d\n",bfhp->bfOffBits); 
  36.     printf("the size of the image area is %d\n",bihp->biSizeImage); 
  37.     printf("the height of the image is %d\n", bihp->biHeight); 
  38.     printf("the width of the image is %d\n", bihp->biWidth); 
  39. //开辟一个数据缓冲区,存储image区的数据
  40. short *pimage=NULL; 
  41.     pimage=(short *)malloc((bihp->biHeight * bihp->biWidth)*2); 
  42. if(pimage== NULL) 
  43.     { 
  44.         printf("分配缓冲区失败!"); 
  45. return 0; 
  46.     } 
  47.     fseek(fp_s, bfhp->bfOffBits, SEEK_SET);  //定位文件指针到数据区
  48.     printf("   %d\n",ftell(fp_s)); 
  49. if(!(fread(pimage, 1, bihp->biHeight * bihp->biWidth*2, fp_s)))  //填充缓冲区
  50.     { 
  51.         printf("填充数据缓存失败!"); 
  52. return 0; 
  53.     } 
  54. //重列顺序并且生成文件
  55. if(!(RerangeData(bfhp, bihp, pimage, stringp))) 
  56.     { 
  57.         printf("RerangeData函数失败!"); 
  58. return 0; 
  59.     } 
  60. //释放缓冲区
  61.     free(pimage); 
  62. return 1; 

BMP之三:转成RAW文件及应用

 

(4)生成I文件

[cpp] view plaincopy

  1. int RerangeData(PBITMAPFILEHEADER pbfh, PBITMAPINFOHEADER pbih, short *buffer, 
  2. char **strp) 
  3. FILE *fp_d=NULL; 
  4. int width=pbih->biWidth; 
  5. int height=pbih->biHeight; 
  6. int i; 
  7. int j; 
  8. int k; 
  9. //BMP存储是倒序的,交换数据使buffer内的数据正序
  10. short swap; 
  11. for(i=0,k=height-1; i<=height/2 && k>=height/2 ; i++, k--) 
  12.     { 
  13. for(j=0; j<width; j++)  
  14.         { 
  15.             swap=*(buffer+i*width+j); 
  16.             *(buffer+i*width+j)=*(buffer+k*width+j); 
  17.             *(buffer+k*width+j)=swap; 
  18.         } 
  19.     } 
  20. //生成i文件
  21. char *pbmp=NULL;                //重新生成的i文件名
  22. printf("ttt%d,%s,%s \r\n",strp,*strp,*(strp+1));    //main所带的参数:命令行本身,命令行参数
  23. char *p_ifilename= *(strp+1);       //指向BMP源文件名的指针
  24. printf("in RerangeData,%s   \r\n",p_ifilename);  
  25.     pbmp= strstr(p_ifilename, ".bmp");      //得到除BMP后缀之外的文件名字
  26. if(pbmp==NULL) 
  27.     { 
  28.         printf("该文件后缀不是.bmp,请确认该文件是bmp文件且后缀为.bmp"); 
  29. return 0; 
  30.     } 
  31.     * (pbmp+1)='i'; 
  32.     * (pbmp+2)='\0';        //新的文件名
  33.     fp_d=fopen(p_ifilename, "w+");  //新建待保存数据的文件
  34. if(fp_d==NULL) 
  35.     { 
  36.         puts("保存文件失败!"); 
  37. return 0; 
  38.     } 
  39. for(i=0; i<height; i++)   //将buffer内的像素按RGB565存于16位数据中
  40.     { 
  41.         fprintf(fp_d,"/*line%d*/ ", i); //格式化输出到一个流文件中
  42. for(j=0; j<width; j++) 
  43.         { 
  44.             fprintf(fp_d, "0x"); 
  45.             Data2Str(*(buffer+i*width+j),fp_d);  //转化pixel为RGB565
  46.         } 
  47.         fprintf(fp_d,"\n"); 
  48.     } 
  49. if(fclose(fp_d)==EOF) 
  50.     { 
  51.         puts("关闭文件失败!"); 
  52. return 0; 
  53.     } 
  54. return 1; 

(5)数字转字符串输出到文本

[cpp] view plaincopy

  1. void Data2Str(short pixel,FILE *fp) 
  2.     unsigned short const mask[4] = {0xf, 0xf0, 0xf00, 0xf000}; 
  3.     unsigned short masked; 
  4. for(int i=3; i>=0; i--)  //16位一个像素
  5.     { 
  6.         masked=pixel&mask[i]; 
  7.         masked=masked>>4*i; 
  8. if(masked>15) 
  9.             puts("wrong!\n"); 
  10. //printf("%d\n",masked);
  11. switch(masked) 
  12.         { 
  13. case 0: 
  14.                 fprintf(fp,"0"); 
  15. break; 
  16. case 1: 
  17.                 fprintf(fp,"1"); 
  18. break; 
  19. case 2: 
  20.                 fprintf(fp,"2"); 
  21. break; 
  22. case 3: 
  23.                 fprintf(fp,"3"); 
  24. break; 
  25. case 4: 
  26.                 fprintf(fp,"4"); 
  27. break; 
  28. case 5: 
  29.                 fprintf(fp,"5"); 
  30. break; 
  31. case 6: 
  32.                 fprintf(fp,"6"); 
  33. break; 
  34. case 7: 
  35.                 fprintf(fp,"7"); 
  36. break; 
  37. case 8: 
  38.                 fprintf(fp,"8"); 
  39. break; 
  40. case 9: 
  41.                 fprintf(fp,"9"); 
  42. break; 
  43. case 10: 
  44.                 fprintf(fp,"A"); 
  45. break; 
  46. case 11: 
  47.                 fprintf(fp,"B"); 
  48. break; 
  49. case 12: 
  50.                 fprintf(fp,"C"); 
  51. break; 
  52. case 13: 
  53.                 fprintf(fp,"D"); 
  54. break; 
  55. case 14: 
  56.                 fprintf(fp,"E"); 
  57. break; 
  58. case 15: 
  59.                 fprintf(fp,"F"); 
  60. break; 
  61. default: fprintf(fp,"x"); 
  62.         } 
  63.     } 
  64.     fprintf(fp,",");    //每个像素后一个分隔符

最终该软件会把特定的BMP位图数据转成相应的数据,行列与BMP像素完全对应。实例如下:

执行结果如下:

转成的文本如下:

/*line0*/ 0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,
/*line1*/ 0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,
/*line2*/ 0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,
/*line3*/ 0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,0x001F,

2014-03-19 16:22:35 u013809705 阅读数 899
  • 6.小项目.图片解码播放器

    本课程是《朱有鹏老师嵌入式linux核心课程》第6部分,是一个课程后的小项目。用开发板本身自带的硬件完成一个基于linux API开发的图片解码播放器,实现了对BMP、JPG、PNG等格式图片进行解码播放的功能。

    7588 人正在学习 去看看 朱有鹏

       为了比较windows下图像处理保存的bmp图片有效数据和其他平台处理出来的raw数据的差异,借此机会,解析学习下BMP文件格式。

首先QQ截取一张8乘8的纯蓝色(截取过程显示蓝色值170,经过winhex发现大片的AA,00,00)由此知道qq截图的存储是交错存储,不过是不是RGB顺利还有待考证(因为之前不同平台下存储RGB甚至RGBA的顺利不一定,另外图像处理库的读写也支持多种读写顺序),题外话了。

        在编译器工具链或者Windows系统头文件里很容易找到wingdi.h,里面定义了解析BMP文件数据的相关结构。

        在解析接下来的bmp文件是需要注意,x86下是小端存储,因此用winhex分析时候需要格外注意(这也就大概造成原本RGB通道变成BGR通道的原因——小端存储)。

        在注释部分以地址:数据十六进制:数据十进制的格式分析关键部分含义,参照winhex的截图。 

        一、BMP文件头

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
	WORD	bfType;//[0x00-0x01]:4D42:略//位图类型,ASCII码显示Windows下是"BM"
	DWORD	bfSize;//[0x02-0x05]:000000F6:246//位图文件大小,246字节
	WORD	bfReserved1;
	WORD	bfReserved2;
	DWORD	bfOffBits;//[0x0A-0x0D]:00000036:54//位图数据文件相对文件头的偏移字节
} BITMAPFILEHEADER,*LPBITMAPFILEHEADER,*PBITMAPFILEHEADER;
        二、BMP描述信息头

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
	DWORD	biSize;//[0x0E-0x11]:00000028:40//描述信息头占用字节,加上文件头的14字节一共就是54字节
	LONG	biWidth;//[0x12-0x15]:00000008:8//图像宽度
	LONG	biHeight;//[0x16-0x19]:00000008:8//图像高度
	WORD	biPlanes;//[0x1A-0x1B]:0001:1//目标平面数,约定为1
	WORD	biBitCount;//[0x1C-0x1D]:0018:24//每个像素的比特宽度,24真彩色
	DWORD	biCompression;//[0x1E-0x21]:00000000:0//不压缩
	DWORD	biSizeImage;//[0x22-0x25]:000000C0:192//192=64*3,64个像素,每个像素3个通道
	LONG	biXPelsPerMeter;
	LONG	biYPelsPerMeter;
	DWORD	biClrUsed;//[0x2E-0x31]:00000000:0//使用所有调色板值
	DWORD	biClrImportant;//[0x32-0x35]:00000000:0//所有颜色索引均重要
} BITMAPINFOHEADER,*LPBITMAPINFOHEADER,*PBITMAPINFOHEADER;

               三、文件截图


C#图像处理相关

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